Tấm pin năng lượng mặt trời: Cấu tạo, hiệu suất, giá thành

Tấm pin năng lượng mặt trời là một trong những thành phần chính của hệ thống năng lượng mặt trời. Để chọn được hệ thống điện mặt trời tốt nhất, đòi hỏi người dùng phải hiểu rõ về từng thành phần cấu tạo nên hệ thống. Trong bài viết này, chúng ta sẽ đi sâu vào tìm hiểu về các tấm pin mặt trời, bao gồm: khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, hiệu suất và giá thành của pin. Mời bạn đọc cùng tìm hiểu!

Tấm pin năng lượng mặt trời là gì?

Tấm pin năng lượng mặt trời, còn được gọi là tấm pin mặt trời hay tấm pin năng lượng, là một thiết bị chuyển đổi năng lượng mặt trời từ quang năng thành điện năng.

Để thực hiện chức năng chuyển đổi ánh sáng thành điện năng, các nhà sản xuất đã tạo ra tấm pin mặt trời từ các tế bào quang điện. Các tế bào quang điện này chính là các phân tử bán dẫn (có thành phần chính là silic), phía trên bề mặt chứa các cảm biến ánh sáng (điốt quang), chúng hấp thụ năng lượng ánh sáng và chuyển hóa thành năng lượng điện. Các tế bào quang điện này được bao bọc và bảo vệ bởi một tấm kính ở mặt trước và một vật liệu nhựa ở mặt sau. Tất cả cùng được đóng trong một khung nhôm và tạo thành tấm pin mặt trời.

Xem thêm: Các thông số tấm pin năng lượng mặt trời

Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời

Các tấm pin năng lượng mặt trời hoạt động dựa trên hiệu ứng quang điện, cụ thể như sau:

Ánh sáng mặt trời có chứa các photon. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin, các photon sẽ truyền năng lượng đến các hạt electron trong tế bào quang điện, kích thích các electron di chuyển tự do trong chất bán dẫn.

Trong khi đó, như chúng ta đã biết, dòng điện xuất hiện khi có sự di chuyển của các điện tích (thường là electron). Do đó, một dòng điện đã được sinh ra trong các tấm pin năng lượng mặt trời khi có ánh sáng chiếu vào. Dòng điện ở đây là dòng điện 1 chiều.

Sau khi các tấm pin hấp thụ ánh sáng và tạo ra dòng điện 1 chiều (DC). Dòng điện này được chuyển qua inverter năng lượng mặt trời để chuyển hóa thành dòng điện xoay chiều (AC). Nguồn điện AC sau đó được kết nối với tủ điện chính, hòa vào lưới điện quốc gia để cung cấp cho hộ gia đình.

=> Hệ thống luôn ưu tiên sử dụng điện mặt trời, nếu thiếu sẽ tự động bù điện lưới. Nếu thừa sẽ lưu vào bộ lưu điện để sử dụng khi cần (đối với hệ hòa lưới có lưu trữ).

Cấu tạo pin mặt trời

Một tấm pin mặt trời được cấu thành từ nhiều lớp khác nhau, trong đó thành phần quan trọng nhất thực hiện chức năng chuyển đổi ánh sáng thành điện năng là lớp tế bào quang điện.

Lớp tế bào quang điện

Là lớp chứa rất nhiều các tế bào quang điện. Các tế bào quang điện này có thành phần chủ yếu từ silic (silic đơn tinh thể hoặc silic đa tinh thể tùy từng loại pin). Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thu và chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành điện năng.

Lớp kính cường lực ở mặt trước

Lớp kính cường lực được thêm ở mặt trước lớp tế bào quang điện. Lớp kính này có độ trong suốt cao nhằm đảm bảo các tế bào quang điện thu được nhiều ánh sáng nhất để chuyển đổi thành điện năng. Kính thường có độ dày từ 2 – 4mm, không chỉ có chức năng bảo vệ lớp tế bào quang điện bên dưới, mà còn giúp gia tăng độ bền cho tấm pin.

Lớp vật liệu bảo vệ ở mặt sau (tấm nền)

Lớp nền này có chức năng cách điện và bảo vệ các tế bào quang điện khỏi sự xâm nhập của thời tiết và độ ẩm. Tùy vào mỗi hãng pin mà vật liệu làm nên tấm nền này cũng có thể khác nhau. Tuy nhiên, chúng thường có màu trắng và thường được bán ở dạng cuộn hoặc dạng tấm, giúp che chắn và bảo vệ pin mặt trời tốt hơn.

Chất kết dính giữa các lớp pin mặt trời (EVA)

Để ghép các lớp khác nhau tạo thành một tấm pin mặt trời, người ta cần đến một chất kết dính đó là EVA. Lớp EVA này là một polymer đục mờ, chúng được cắt thành các tấm và được đặt ở trước và sau các tế bào quang điện. Trong quá trình nấu chân không, các lớp này sẽ biến đổi thành keo trong suốt để kết dính các tế bào quang điện. Lớp màng này không chỉ kết nối các lớp của tấm pin với nhau, mà còn ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin và khả năng truyền ánh sáng của tấm pin đó.

Khung nhôm lắp ráp tấm pin

Khung nhôm sẽ giúp định hình các tấm pin mặt trời, đồng thời đảm bảo độ bền cho tấm pin, tránh được những hư hại không đáng có trong quá trình vận chuyển và lắp đặt.

Hộp đựng mối nối điện của tấm pin

Là nơi chứa các mối nối điện của tấm pin ra bên ngoài. Bên trong hộp nối thường là các dây cáp để kết nối các tấm pin trong hệ thống. Do đó, bạn cũng cần lưu ý chọn hộp nối có chất lượng và độ bền tốt cho tấm pin mặt trời.

Xem thêm: Quy trình sản xuất pin năng lượng mặt trời

Các loại pin năng lượng mặt trời

Hiện có 3 loại pin năng lượng mặt trời, đó là:

• Pin mặt trời Mono: Là pin được làm từ silic đơn tinh thể có độ tinh khiết cao, cho hiệu suất chuyển đổi ánh sáng thành năng lượng tốt hơn. Pin mono thường có hiệu suất chuyển đổi trên dưới 20%.
• Pin mặt trời Poly: Là pin được làm từ silic đa tinh thể có độ tinh khiết kém hơn và hiệu suất cũng kém hơn so với các tế bào đơn tinh thể. Pin Poly thường có hiệu suất chuyển đổi từ 15%-19%. (So sánh pin mono và poly loại nào tốt)
• Pin mặt trời màng mỏng: Pin có cấu trúc đa tinh thể và được tạo ra từ các miếng phim rất mỏng từ silic nóng chảy. Hiệu suất và công suất pin mặt trời màng mỏng thấp hơn nhiều so với pin mono và poly nên ít được ứng dụng trong hệ thống điện mặt trời gia đình và công nghiệp.

Hiệu suất tấm pin mặt trời

Hiệu suất là một trong những yếu tố quan trọng đánh giá chất lượng của một tấm pin mặt trời. Hiệu suất của tấm năng lượng mặt trời thường được đo bằng tỷ lệ chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện (còn được gọi là hiệu suất quang điện). Hiệu suất của tấm pin phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như loại pin, vật liệu sử dụng, công nghệ sản xuất pin mặt trời…

Kích thước tấm pin năng lượng mặt trời

Hiện nay, các hộ gia đình và doanh nghiệp thường tận dụng khoảng không trên mái để lắp đặt pin mặt trời. Do đó, các nhà sản xuất đã tính toán sao cho các tấm pin vừa có công suất cao, vừa có kích thước hợp lý để tiện lợi cho quá trình vận chuyển và lắp đặt trên mái.

Kích thước các tấm pin mặt trời phổ biến nhất là 2m x 1m x 35mm. Với thông số này, người dùng có thể dễ dàng tính toán diện tích mái nhà cần để lắp cho hệ thống điện mặt trời gia đình mình.

Bên cạnh kích thước thì trọng lượng của các tấm pin mặt trời sẽ vào khoảng 18.5 kg – 24 kg. Tuy không nhẹ nhưng các nhân viên kỹ thuật có thể vận chuyển và lắp đặt trên mái một cách dễ dàng.

Ứng dụng của pin năng lượng mặt trời

Pin năng lượng mặt trời hiện được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Trong đó có thể kể đến những ứng dụng quan trọng như: hệ thống năng lượng mặt trời gia đình, hệ thống điện mặt trời cho doanh nghiệp, các trạm sạc năng lượng mặt trời, các phương tiện như tàu, thuyền, ô tô… và các dự án điện mặt trời quy mô lớn hơn.

Xem thêm: Cách đấu nối pin năng lượng mặt trời

Tấm pin năng lượng mặt trời giá bao nhiêu?

Tùy vào hiệu suất và công suất của tấm pin mà giá pin năng lượng mặt trời sẽ khác nhau. Ngoài ra, giá pin còn phụ thuộc vào thương hiệu sản xuất tấm pin đó.

Tuy nhiên, trên thị trường hiện nay, mức giá chung cho các tấm pin mặt trời công suất 400W – 500W thường là 3 – 5 triệu/ tấm (đối với dòng pin tốt có hiệu suất trên 20%). Ngoài ra cũng có những tấm pin có giá chỉ khoảng 1 – 3 triệu/ tấm nhưng hiệu suất hoạt động kém hơn.

Mua pin năng lượng mặt trời ở đâu tốt?

Để mua được tấm pin năng lượng mặt trời tốt, chất lượng, đúng với số tiền phải bỏ ra, khách hàng nên tìm đến các đơn vị phân phối và thi công điện mặt trời uy tín.

Tại miền Bắc, Điện mặt trời Việt Nam SUNEMIT là một trong những công ty hàng đầu cung cấp các giải pháp về điện năng lượng mặt trời cho hộ gia đình và doanh nghiệp. Không chỉ trực tiếp thi công, lắp đặt hệ thống điện mặt trời trọn gói, chúng tôi còn phân phối các trang thiết bị chính hãng cho hệ thống năng lượng mặt trời như pin năng lượng mặt trời, inverter hòa lưới, bộ lưu điện…

Đơn vị cung cấp các hãng pin năng lượng mặt trời khác nhau như Sunemit, Canadian, Panasonic, Jinko, Q-cell, LG…Tất cả đều là các sản phẩm thế hệ mới cho hiệu suất cao nhất, tuổi thọ lâu dài và được bảo hành theo tiêu chuẩn của hãng (12 năm vật lý và 25 năm hiệu suất).

Xem thêm:

• Cách chọn tấm pin năng lượng mặt trời
• Cách vệ sinh tấm pin năng lượng mặt trời

Khách hàng muốn mua tấm pin năng lượng mặt trời, hãy liên hệ ngay SUNEMIT để được đội ngũ tư vấn của chúng tôi hỗ trợ nhiệt tình nhất!

ĐIỆN MẶT TRỜI VIỆT NAM SUNEMIT – UY TÍN, CHẤT LƯỢNG

• Hotline: 0826 889 489 – 0946868498
• Website: dienmattroivietnam.com
• Trụ sở chính: Tầng 12 tòa nhà Tech, 181 Nguyễn Lương Bằng, Quang Trung, Đống Đa, Hà Nội