Tấm pin năng lượng mặt trời (hay còn gọi là tấm pin quang điện) có tên tiếng Anh là Solar panel, là một thiết bị được tạo thành bởi nhiều tế bào quang điện (Solar cells). Đây là những phân tử bán dẫn, chứa trên bề mặt là các cảm biến ánh sáng gọi là đi-ốt quang, có chức năng chuyển hóa năng lượng mặt trời được hấp thụ được từ dạng ánh sáng thành dạng năng lượng điện. Thông thường, mỗi tấm pin năng lượng được tạo thành bởi 60 đến 72 tế bào quang điện và được lắp đặt ở những nơi hấp thụ được nhiều ánh sáng như trên mái của các tòa nhà hay công trình. Năng lượng điện được chuyển hóa từ tấm pin có hiệu suất cao và tuổi thọ trung bình của một tấm pin có thể lên đến 30 năm.
Cấu tạo thành phần chính
Mỗi tấm pin năng lượng mặt trời thường được cấu tạo bởi 8 bộ phận chính như sau:
Khung nhôm: được thiết kế cứng cáp và thường có màu bạc, có tác dụng cố định, bảo vệ các tế bào quang điện và các bộ phận khác của tấm pin trước các tác động ngoại cảnh, nhưng vẫn đảm bảo trọng lượng đủ nhẹ để dễ dàng vận chuyển và lắp đặt ở những vị trí cao nhiều ánh sáng.
Kính cường lực: thường được thiết kế có độ dày từ 2 – 4mm, đa số là khoảng 3 – 3.5mm, vừa có tác dụng bảo vệ các tế bào quang điện khỏi những tác động bên ngoài như va đập, nhiệt độ, mưa, bụi,… vừa đảm bảo duy trì độ trong suốt để không ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ ánh sáng của các tế bào quang điện.
Lớp màng EVA (ethylene vinyl acetate): là 2 lớp màng polymer trong suốt, có tác dụng cố định, kết dính các tế bào quang điện với tấm nền phía dưới và lớp kính cường lực phía trên. Bộ phận này còn có chức năng hấp thụ hơi ẩm để bảo vệ các tế bào quang điện, khả năng chịu đựng nhiệt độ khắc nghiệt tốt và có độ bền cực kỳ cao.
Lớp Solar cell (tế bào quang điện): là những đơn vị chính cấu thành tấm pin năng lượng. Mỗi tế bào quang điện bao gồm hai lớp silic (một loại chất bán dẫn phổ biến) loại N và loại P, nằm giữa hai lớp dẫn điện kim loại (ribbon và busbar).
Tấm nền pin: có tác dụng cách điện, bảo vệ các bộ phận khỏi ngoại lực và chống ẩm mốc, thường được tạo thành từ các vật liệu như polymer, nhựa PP, PVF, PET. Độ dày của tấm nền tùy thuộc vào hãng sản xuất và màu sắc thường là màu trắng. Tuy nhiên, một số hãng có công nghệ phát triển như Antaris Solar đã sử dụng kính cường lực thay cho tấm nền, giúp pin có thể hấp thụ ánh sáng ở cả 2 mặt trước và sau.
Hộp đấu dây (junction box): có chức năng tập hợp và chuyển năng lượng điện được tạo ra bởi tấm pin năng lượng ra bên ngoài. Đây là một bộ phận quan trọng nên nằm ở phía sau cùng của tấm pin, được thiết kế bảo vệ khá chắc chắn.
Cáp điện DC: là loại cáp chuyên dụng cho thiết bị điện năng lượng mặt trời, vừa có khả năng cách điện một chiều DC tốt, vừa có khả năng chống chịu cao để bảo vệ nguồn điện khỏi các tác động ngoại lực.
Jack kết nối MC4: loại jack Multi-Contact, là đầu nối điện, dùng để kết nối tấm pin năng lượng với các nguồn điện cần dùng.
Nguyên lý hoạt động của tấm pin năng lượng
Mỗi tế bào quang điện của tấm pin được tạo thành bởi hai lớp silic là loại N (chứa các electron dư thừa) và loại P (chứa các khoảng trống cho electron dư thừa). Tại nơi tiếp xúc giữa hai lớp silic này, electron có thể di chuyển để lại điện tích dương ở một mặt và điện tích âm ở mặt còn lại. Khi các hạt li ti photon bắn ra từ ánh sáng mặt trời va đập vào tế bào quang điện, chúng đánh bật các electron, tạo thành dòng electron di động theo một hướng, đi vào mạch tiêu thụ thực hiện các chức năng điện rồi trở về lá nhôm ở mặt sau. Dòng điện được tạo ra từ quá trình này là điện một chiều (DC) nên cần phải có thiết bị Inverter để chuyển thành dòng điện xoay chiều (AC).
Hiện nay, tấm pin năng lượng có thể phân thành 3 loại dựa trên vật liệu tạo thành:
Đơn tinh thể module sản xuất dựa trên quá trình Czochralski: có hiệu suất lên tới 16%, thường có giá thành cao.
Đa tinh thể: các thỏi đúc từ silic nung chảy sau đó để nguội và làm rắn. Các loại pin này có hiệu suất kém hơn các đơn tinh thể, nhưng giá rẻ hơn và có thể tạo thành các tấm vuông che phủ bề mặt nhiều hơn đơn tinh thể.
Dải silic tạo từ các miếng phim mỏng từ silic nóng chảy và có cấu trúc đa tinh thể: thường có hiệu suất thấp nhất và có giá rẻ nhất vì không cần phải cắt từ thỏi silic.
Lợi ích của tấm pin năng lượng
Tấm pin năng lượng có thể chuyển hóa quang năng từ nguồn ánh sáng mặt trời có sẵn, sạch và miễn phí thành nguồn năng lượng xanh và thân thiện với môi trường. Nguồn điện này có thể trực tiếp phục vụ đời sống con người, góp phần giảm gánh nặng cho sự quá tải lưới điện của quốc gia, giảm thiểu nhu cầu sản xuất các loại hình điện năng khác sử dụng nhiên liệu không tái tạo như than đá, dầu mỏ,… vì vậy góp phần rất lớn trong việc bảo vệ môi trường.
Bên cạnh đó, mỗi tấm pin có giá thành khá phải chăng nhưng thời gian sử dụng lên đến 25 – 30 năm. Điều này nghĩa là người dùng chỉ cần đầu tư chi phí lắp đặt hệ thống điện mặt trời ban đầu và sử dụng lâu dài, giảm thiểu chi phí tiền điện hàng tháng rất nhiều so với hệ thống điện lưới thông thường. Hệ thống điện độc lập này còn giúp người dùng chủ động trong việc quản lý nguồn điện gia đình, cơ sở sản xuất, kinh doanh,… và tránh được tình trạng cúp điện bất chợt của nguồn lưới điện thông thường.
___________________________________________________________________
Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ :
CÔNG TY CỔ PHẦN TÂN HOÀNG LONG GROUP
Địa chỉ: 38/15 Đường Đông Hưng Thuận 11, p. Tân Hưng Thuận, Q.12, TP. HCM
Hotline : 0355 11 10 22 - 0937 12 12 97 - 0944 33 69 68
Fanpage : Tân Hoàng Long Group
Email: info.tanhoanglongsg@gmail.com
Website: https://tanhoanglonggroup.com
