Ngoài tế bào quang điện là thành phần chính giúp tấm pin mặt trời sản xuất ra điện năng thì điốt cũng là một thành phần quan trọng cấu thành nên một tấm pin mặt trời. Vậy điốt trên các tấm pin mặt trời có vai trò gì? Có bao nhiêu loại điốt trên tấm pin năng lượng mặt trời? Chức năng của mỗi loại ra sao? Cùng dienmattroivietnam.com tìm hiểu trong bài viết sau bạn nhé!
Hiểu điốt là gì? Các loại điốt trên tấm pin mặt trời
Điốt (diode) là một thiết bị điện tử hai cực, cho phép dòng điện chạy qua theo một hướng và chúng thường được làm bằng vật liệu bán dẫn như silicon.
Đặc điểm của Diode là chúng chỉ cho phép dòng điện chạy qua theo một chiều. Nguyên nhân là do diode có điện trở thấp đối với dòng điện theo một hướng, và có điện trở cao đối với dòng điện theo hướng ngược lại. Chính vì đặc điểm này mà Diode thường được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực quang điện.
Đối với lĩnh vực điện mặt trời, điốt cũng được ứng dụng trong các tấm pin mặt trời. Có hai loại điốt chính được sử dụng trong hệ thống năng lượng mặt trời, đó là:
Điốt chuyển mạch (Bypass Diode): Loại điốt này đóng vai trò như một đường dẫn thay thế, bỏ qua các cell pin bị lỗi (hoặc cell bị che nắng không thể sản xuất ra điện dẫn đến hiện tượng nóng cục bộ), giúp duy trì khả năng sản xuất điện liên tục, không làm ảnh hưởng đến các cell xung quanh và giảm tình trạng suy giảm hiệu suất tấm pin.
Điốt ngăn dòng ngược (Blocking Diode): Điốt này cho phép dòng điện chạy qua từ tấm pin mặt trời đến pin lưu trữ, nhưng ngăn dòng điện chạy ngược từ bộ lưu trữ về các tấm pin mặt trời. Cụ thể, vào ban ngày, các tấm pin mặt trời sẽ tạo ra điện (ở điện thế cao) và sạc vào pin lưu trữ (ở điện thế thấp). Vào ban đêm, tấm pin sẽ không tạo ra điện năng (ở điện thế thấp), trong khi pin lưu trữ ở điện thế cao hơn. Nếu như không có điốt, dòng điện sẽ chảy từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp và khiến pin lưu trữ xả một cách lãng phí. Ngược lại khi có Blocking Diode, chúng sẽ ngăn dòng điện chảy ngược lại.
Vai trò quan trọng của từng loại điốt trên tấm pin mặt trời
Điốt Bypass
Điốt Bypass có chức năng cung cấp đường dẫn cho dòng điện chạy qua các cell bị lỗi hoặc che nắng, ngăn không cho cell lỗi làm ảnh hưởng đến hiệu suất của toàn bộ tấm pin. Do đó, loại điốt này có vai trò đặc biệt quan trọng trong những trường hợp thường xuyên bị bóng râm che khuất.
=> Điốt chuyển mạch thường được tích hợp ngay bên trong hộp nối ở mặt sau của tấm pin mặt trời. Đây là loại điốt quan trọng và thường bắt buộc phải có trên các tấm pin mặt trời tiêu chuẩn.
Điốt Blocking
Trong khi đó, Điốt Blocking có chức năng ngăn dòng điện chảy ngược từ pin lưu trữ về tấm pin mặt trời trong những lúc tấm pin không thể sản xuất ra điện hoặc sản xuất ít. Do đó, loại điốt này thường được sử dụng trong các hệ thống điện mặt trời độc lập có pin lưu trữ, nhằm đảm bảo pin lưu trữ không bị xả ngược vào ban đêm.
=> Điốt ngăn dòng ngược thường được sử dụng trong các hệ thống độc lập có pin lưu trữ.
Hậu quả của việc lỗi diode trên tấm pin mặt trời
Nếu tấm pin mặt trời của bạn bị lỗi diode thì sẽ dẫn đến những hậu quả sau:
Suy giảm hiệu suất tấm pin: Điốt Bypass hỏng sẽ khiến các cell bị che bóng không thể sản xuất được điện năng, đồng thời còn hoạt động như một điện trở gây cản trở dòng điện, làm suy giảm dòng điện của toàn bộ chuỗi và làm ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của tấm pin.
Tấm pin bị nóng quá mức: Các cell pin bị che bóng không thể tạo ra điện, tuy nhiên chúng vẫn tiêu thụ năng lượng và sinh ra nhiệt, điều này dẫn đến việc cell pin bị quá nóng và ảnh hưởng đến tuổi thọ của chúng.
Có thể làm hỏng pin và tắt toàn bộ hệ thống: Nếu điốt ngăn dòng ngược bị hỏng, pin lưu trữ sẽ xả ngược trở lại tấm pin, từ đó dẫn đến làm cạn kiệt pin lưu trữ và làm hỏng các thiết bị trong hệ thống điện mặt trời.
Như vậy có thể thấy, dù chỉ là một thành phần nhỏ nhưng điốt có vai trò rất quan trọng trong hệ thống điện mặt trời, thiết bị không chỉ giúp bảo vệ các tế bào quang điện khỏi bị hư hỏng, mà còn ngăn chặn dòng điện ngược và đảm bảo hiệu suất của hệ thống đạt mức tối ưu. Do đó, khi chọn mua tấm pin mặt trời, bạn cần phải quan tâm đến việc tấm pin có được trang bị điốt trong tấm pin hay không.
Để đảm bảo chọn được những tấm pin chất lượng có tích hợp điốt, bạn nên tìm mua tại những đơn vị cung cấp thiết bị điện mặt trời uy tín, đã hoạt động nhiều năm trong ngành và cung cấp chế độ bảo hành, bảo trì theo tiêu chuẩn của hãng. Vì vậy, hãy liên hệ cho những đơn vị này ngay nếu muốn mua thiết bị và lắp điện mặt trời bạn nhé!