Tìm hiểu về các loại pin năng lượng mặt trời

Bạn có biết về cấu tạo củng như công dụng pin năng lượng mặt trời chưa? Hãy cùng Năng lượng xanh tham khảo bài viết dưới đây nha!

Tìm hiểu thông tin về các loại pin năng lượng mặt trời

Các loại pin năng lượng mặt trời khá đa dạng, có thể kế đến từ: pin quang điện, PV hoặc solar panel. Dù tên gọi khác nhau nhưng bản chất vẫn là biến đổi quang năng thành điện năng có thể xem là một trong những phát minh tuyệt vời của con người thời hiện đại.

Lí do vì sao nên chọn pin năng lượng mặt trời

Việc sử dụng  để cung cấp cho nguồn điện các hộ gia đình hiện nay khá phổ biến. Vì là nguồn năng lượng sạch, không giới hạn lại không gây ô nhiễm môi trường nên càng được khuyến khích sử dụng. Với những doanh nghiệp, xí nghiệp, công ty thì có thể xem đây là một giải pháp tiết kiệm hiệu quả. Mỗi tấm pin sẽ cung cấp và có thông số khác nhau về nguồn điện. Nên việc lựa chọn tấm pin để lắp đặt cũng khá quan trọng, bạn có thể tham khảo thêm thông tin dưới đây.

Thông tin về các loại pin năng lượng mặt trời

Pin năng lượng mặt trời hấp thụ năng lượng ánh sáng quanh năm, tiêu chuẩn chất lượng và đạt hiệu suất 80% sau 20 năm sử dụng. Tùy vào mục đích và nhu cầu cũng như công suất bạn có thể lựa chọn được loại pin phù hợp. Hiện tại, ở Việt Nam loại pin sử dụng phổ biến và được lựa chọn nhiều nhất là Mono và Poly. Những thông tin chi tiết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu thêm về hai loại pin này.

 Monocrystalline – Pin dòng mono

Pin năng lượng mặt trời Monocrystalline hay pin mặt trời Mono đơn tinh thể được cắt ra từ những thỏi Silic hình ống, những tấm đơn tinh thể này có những mặt trống ngay góc nối Module. Mono được cấu tạo bởi tế bào tinh thể duy nhất và các phân tử electron tạo ra dòng điện có nhiều khoảng trống để chúng di chuyển hơn.

Quá trình sản xuất nên tinh thể đơn hay 1 tinh thể được gọi là Czochralski. Mỗi quy trình sẽ tạo ra những silic đơn tinh thể – silic góp phần khá quan trọng khi chế tạo vi mạch bán dẫn. Pin năng lượng mặt trời Mono có khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời nhanh kể cả khi không có nắng. Đặc biệt chỉ cần có ánh sáng thì pin đã có thể tạo ra điện.

Nếu bạn thấy một tấm pin năng lượng mặt trời có các cell màu đen, rất có thể đó là pin mono. Những cell này xuất hiện màu đen do ánh sáng tương tác với tinh thể silic nguyên chất.Cùng với đó là các cell hình vuông được vạt góc xếp liền nhau tạo ra các khoảng trống màu trắng. Một số hãng như Canadian Solar có bề mặt tấm pin mono hơi khác so với phần lớn những hãng khác. Nhưng màu đen đặc trưng vẫn là dấu hiệu phân biệt dễ dàng nhất.

 Polycrystalline – Pin dòng Poly

pin năng lượng mặt trời Polycrystalline hay Pin mặt trời Poly đa tinh thể được làm từ những thỏi đúc từ Silic đã nung chảy , làm nguội và làm rắn . Vì đa tinh thể trong tế bào nên khoảng trống ít hơn, gây khó khăn cho việc di chuyển của electron điện. Giá thành của pin mặt trời Poly thường thấp hơn Mono vì hiệu suất thấp hơn.

Điểm yếu của dòng pin mặt trời Poly là hấp thụ ánh nắng mặt trời khá yếu và ánh nắng mặt trời phải đạt đến hộ nhất định mới có thể hoạt động. Pin sẽ dừng hoạt động khi thời tiết âm u hay mây nhiều.

Cả hai loại pin mặt trời mono và poly đều có các solar cell (tế bào quang điện) làm từ các tấm silic. Để tạo ra một tấm pin mono và poly, các tấm wafer (miếng silic mỏng chừng 0.76 mm) được lắp thành các hàng và cột để tạo thành một hình chữ nhật, sau đó được phủ bằng một tấm kính và đóng khung lại với nhau.

Không giống như pin mặt trời mono, pin mặt trời poly có xu hướng có màu hơi xanh lốm đốm do ánh sáng phản xạ từ các mảnh silic trong cell theo cách khác so với phản xạ của một wafer silic đơn tinh thể.

Một số công nghệ mới như Black Silicon còn được phủ thêm một lớp cấu trúc nano lên bề mặt tấm pin poly giúp giảm tỉ lệ phản xạ ánh sáng ngược lại xuống tối đa, nhờ đó đem lại hiệu suất phát điện cực cao. Những tấm pin dùng công nghệ này có màu sắc đen hơn những tấm bình thường, nhưng đặc điểm nhận biết là những đốm xanh vẫn thấy rất rõ.

Trong khi cả hai loại pin mặt trời này đều có các cell được làm từ silic, các tấm mono và poly khác nhau trong thành phần của chính silic. Pin mặt trời mono được cắt từ một tinh thể silic đơn, tinh khiết. Còn pin mặt trời Poly bao gồm các mảnh tinh thể silic được nung chảy trong khuôn trước khi được cắt thành tấm wafer.

 Solar Cell – Tế bào quang điện pin mặt trời

Bên cạnh  thì tế bào quang điện cũng khá quan trọng và nó ảnh hưởng đến chất lượng của tấm Pin. Một tấm pin được cấu tạo từ nhiều Solar Cell ghép với nhau.

Tế bào quang điện thường được chia ra 24 loại khác nhau , loại A hiệu suất cao nhất và có chất lượng cao nhất lấy từ loại tế bào quang điện chất lượng từ 1 đến 8 , loại B từ 9 đến 16 và loại C từ 17 đến 24. Sự đồng đều về chất lượng các tế bào quang điện là rất quan trọng.

• 18 cells cho hệ thống tổng thể 1 tấm pin 6V.
• 36 cells cho hệ thống tổng thể 1 tấm pin12V.
• 54 cells cho hệ thống tổng thể 1 tấm pin 18V.
• 72 cells cho hệ thống tổng thể 1 tấm pin 24V.

Các Solar Cell này ghép nối tiếp với nhau tạo ra hệ thống tổng thể của 1 tấm pin mặt trời. Nếu 1 tế bào không đạt chất lượng hoặc hỏng thì sẽ gây hỏng cả tấm pin.

Pin Thin-film

Không giống như các tấm pin mặt trời mono và poly, các tấm pin Thin-film được làm từ nhiều loại vật liệu. Loại pin mặt trời Thin-film phổ biến nhất được làm từ cadmium Telluride (CdTe). Để tạo ra loại pin thin film này, các nhà sản xuất đặt một lớp CdTe giữa các lớp màng dẫn trong suốt giúp thu ánh sáng mặt trời. Loại công nghệ Thin-film này cũng có một lớp kính trên cùng để bảo vệ.

Các tấm pin mặt trời Thin-film cũng có thể được chế tạo từ silic vô định hình (a-Si), tương tự như thành phần của các tấm mono và poly. Mặc dù loại pin Thin-film này có silic trong thành phần nhưng chúng không được tạo thành từ các tấm silic cứng. Thay vào đó, chúng bao gồm silic không kết tinh được đặt trên thủy tinh, nhựa hoặc kim loại.

Yếu tố thẩm mỹ là sự khác biệt lớn nhất khi nói đến pin mặt trời thin-film. Như tên gọi của chúng, các tấm thin-film thường mỏng hơn các loại pin khác. Điều này là do các tế bào trong các tấm pin mỏng hơn khoảng 350 lần so với các tấm tinh thể được sử dụng trong các tấm pin mặt trời mono và poly.

Về màu sắc, các tấm pin mặt trời thin-film có thể có cả hai màu xanh và đen, tùy thuộc vào chất liệu tạo ra chúng. Ngày nay, bạn có thể thấy tấm pin thin-film có thể dùng để tích hợp vào vật liệu xây dựng để tạo ra loại mái ngói năng lượng mặt trời.

Cuối cùng là Copper Indium Gallium Selenide (CIGS), một loại công nghệ Thin-film phổ biến khác. Các tấm pin CIGS có tất cả bốn thành phần được đặt giữa hai lớp dẫn điện (ví dụ như thủy tinh, nhựa, nhôm hoặc thép) và các điện cực được đặt ở mặt trước và mặt sau để thu dòng điện.

Cách đánh giá và lựa chọn  phù hợp cho hệ thống

Khi bạn muốn đánh giá chất lượng các loại pin năng lượng mặt trời trước khi thiết lập. Bạn nên cân nhắc về việc chọn hãng cung cấp, loại pin, giá thành và thời gian bảo hành của thiết bị.Dưới đây, chúng tôi sẽ đưa ra đánh giá cơ bản khi chọn lựa hệ thống thì cần phải đáp ứng được các tiêu chuẩn sau:

Về hiệu suất của các loại pin năng lượng mặt trời

Hiệu suất của đơn tinh thể ( Mono Crystallie ) là cao hơn so với poly-crystalline. Cell tế bào năng lượng mặt trời hiệu quả của đang phổ biến ở khoảng 16% và 17% . Tuy nhiên , khi so sánh các đặc điểm và sản xuất điện ở các Cell mô – đun năng lượng mặt trời đơn tinh thể và đa tinh thể cơ bản giống nhau. Nghĩa là cùng công suất tấm như nhau thì lượng điện sản sinh ra gần như nhau (Sự chênh lệch giữa các loại nằm trong khoảng vài phần trăm).

Pin năng lượng mặt trời – Về góc độ kinh tế

Pin năng lượng mặt trời, bạn nên căn cứ vào khả năng đầu tư tài chính và nhu cầu sử dụng điện hàng ngày/hàng tháng để chọn ra hệ thống có công suất phù hợp. Bạn hoàn toàn có thể lên kế hoạch bổ sung hàng năng cho hệ thống điện mặt trời áp mái theo khả năng kinh tế của mình. Sự bổ sung này có thể làm cho đến khi hệ thống điện mặt trời của bạn sản xuất đủ lượng điện tiêu dùng mà không cần sử dụng điện từ mạng lưới điện quốc gia. Thậm chí, lượng điện từ hệ thống còn có thể dư để đầu tự lại cho điện lưới nhà nước.

Có nghĩa là bạn sẽ không rơi vào tình trạng mất điện hoặc có thể không trả phí điện hàng tháng. Về độ bền có thể lên đến 20 năm đối với các loại pin năng lượng mặt trời và đạt hiệu suất trên 85% công suất ban đầu.

Pin năng lượng mặt trời-Về không gian

Lời khuyên dành cho bạn nên chọn Mono hay Poly là: nếu nhà bạn có không gian nóc hạn chế, diện tích tiếp xúc ánh nắng mặt trời thấp thì nên chọn pin Mono. Ngược lại, nếu không gian mái rộng, có nhiều khoảng không tiếp xúc với ánh mặt trời thì nên chọn pin Poly để tiết kiệm chi phí khi lắp đặt.

Để đảm bảo hệ thống luôn tiếp nhận năng lượng mặt trời hiệu quả. Công suất pin mặt trời đạt tối đa khi đặt vuông góc với ánh sáng mặt trời trực tiếp dưới mặt trời. Cần phải loại bỏ được các vật cản ngăn chặn ánh sáng như cây cối, tòa nhà cao tầng,… Bạn có thể theo dõi đường đi của mặt trời để xác định được vị trí và hướng để lắp tấm pin đạt hiệu quả tối ưu nhất.

Hi vọng những thông tin trên sẽ giúp bạn phân biệt được các loại, lựa chọn được loại pin phù hợp để đầu tư. Việc lắp đặt hệ thống hiệu quả cần có kỹ thuật để xác định hướng nắng mặt trời.

Nguồn bài viết: Sưu tầm