Tấm Pin năng lượng mặt trời

Pin năng lượng mặt trời

Tấm pin năng lượng mặt trời, còn được gọi là tấm pin mặt trời hoặc tấm pin năng lượng mặt trời, là thiết bị điện tử được sử dụng để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Các tấm pin năng lượng mặt trời thường được làm bằng các tế bào quang điện, chủ yếu là tế bào quang điện thuộc loại tế bào pin mặt trời.

Nguyên tắc hoạt động của tấm pin năng lượng mặt trời dựa trên hiệu ứng quang điện. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào tế bào quang điện, nó tạo ra một hiện tượng gọi là "hiệu ứng quang điện," trong đó các hạt mang điện, gọi là điện tử và lỗ trống, được tạo ra trong vật liệu của tế bào. Điện tử và lỗ trống này sau đó tạo nên một dòng điện trong mạch nối với tấm pin, tạo ra nguồn điện.

Các tấm pin năng lượng mặt trời thường được sử dụng để tạo ra điện năng cho các ứng dụng như hệ thống điện năng mặt trời gia đình, trạm năng lượng mặt trời, lò vi sóng năng lượng mặt trời, thiết bị sạc pin năng lượng mặt trời và nhiều ứng dụng khác. Chúng đang ngày càng phổ biến hơn trong nỗ lực chuyển đổi sang nguồn năng lượng tái tạo và giảm thiểu tác động tiêu cực lên môi trường từ việc sử dụng năng lượng hóa thạch.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Pin mặt trời dựa trên hiệu ứng quang điện để thực hiện quá trình biến đổi quang điện thành năng lượng điện. Các thành phần chính bao gồm:

Lớp kính phía trước

Đây là thành phần nặng nhất của tấm pin, lớp kính dày 2-4mm, là kính cường lực để đảm bào độ bền, đóng vai trò bảo vệ cho toàn bộ tấm pin, nhất là các cell pin bên trong. Lớp kinh này phải trong suốt để truyền quang phổ và ánh sáng.

Lớp tế bào quang điện

Đây là thành phần chính của pin đóng vai trò hấp thu ánh sáng mặt trời để tao ra điện năng

Có nhiều loại pin năng lượng mặt trời loại phổ biến được sử dụng trên thị trường nước ta hiện nay là pin đa tinh thể Poly (Polycrystalline) và pin đơn tinh thể Mono (Monocrystalline), ngoài ra còn có loại mới nhất là Pin màng mỏng cũng được ứng dụng trong một số thiết bị điện, điện từ.

Tấm nền

Đặt ở mặt sau, lớp màu trắng, thường được làm một lớp nhựa đóng vai trò cách ly điện và bảo vệ cho các tế bào PV trước các tác động của độ ẩm hay thời tiết làm giảm độ bền và hiệu suất của tấm pin.

Hộp nối

Phía sau tấm pin có một hộp nối PV hoạt động như giao diện đầu ra của nó. Các kết nối bên ngoài cho hầu hết các mô-đun quang điện sử dụng các đầu nối MC4 để dễ dàng kết nối với phần còn lại của hệ thống.

Khung

Khung được làm bằng kim loại, thường là nhôm để đảm bào độ nhẹ và bền

Đặc điểm của tấm pin thu năng lượng mặt trời

• Có thiết kế với kiểu dáng nhỏ gọn, mỏng, dạng tấm hình vuông hay hình chữ nhật đứng, có màu đen (thường là tấm Mono) hay màu xanh (thường là tấm Poly), mang tính thẩm mỹ cao, giữa các cell pin sẽ có khoảng trống màu trắng.
• Xét về hiệu quả pin mặt trời thì pin Mono sẽ có chất lượng hơn, có hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao hơn và đi đôi với giá thành cao hơn so với tấm Poly.
• Chúng hoạt động liên tục, vẫn duy trì được hiệu suất cao kể cả trong điều kiện cường độ ánh sáng yếu.
• Là sản phẩm chất lượng có khả năng tự làm sạch bề mặt, thích nghi với mọi thời tiết mà không làm ảnh hưởng tới công suất tiêu thụ.
• Thiết kế với khả năng chống nước, chống bụi cao để sử dụng lâu dài, lên đến vài chục năm.
• Tấm pin mặt trời hấp thụ tối đa nguồn ánh sáng đưa vào phục vụ đời sống từ sinh hoạt tới sản xuất.