Các loại pin năng lượng mặt trời
Câu hỏi đặt ra cho những người đang tìm hiểu về năng lượng mặt trời là pin năng lượng mặt trời có mấy loại ? sự khác nhau cũng như ưu nhược điểm và hiệu suất , giá thành của các loại đó như nào .
Để phân tích sâu xa hơn vào cốt lõi bên trong thì rất dài dòng vì thế ở đây chúng tôi chỉ nêu ra những ý chính dễ hiểu . Pin mặt trời được phơi nắng quanh năm suốt tháng , tiêu chuẩn chất lượng là hàng đầu và phải đạt hiệu suất cao hơn 80% sau 20 năm sử dụng . Mỗi tế bào năng lượng mặt trời phải đáp ứng được 3 yêu cầu chính sau : Hấp thụ ánh sáng tốt , thu thập được electron và tạo ra dòng điện .
Tùy vào mục đích của bạn và nhu cầu cũng như công suất của bạn có thể chọn cho mình. Ở thị trường Việt Nam thì pin Mono cùng Poly thì được chọn nhiều nhất vì độ bền cũng như sự bảo trì về sau sẽ dễ dàng hơn .
Với những thông tin sau chắc sẽ đủ để đáp ứng cho các bạn những kiến thức cơ bản về các loại pin năng lượng để chọn lựa chọn thời gian tới của mình trong hệ thống năng lượng mặt trời .
Phân loại các loại pin mặt trời sử dụng hiện nay
Vật liệu chính để chế tạo nên các loại pin mặt trời là từ Silic dạng tinh thể và được chia thành khoảng 3 loại khác nhau, cụ thể như :
Monocrystalline
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 . Khi nó được cấu tạo bởi tế bào tinh thể duy nhất, các phân tử electrons tạo ra dòng điện có nhiều khoảng trống để chúng di chuyển hơn . Cả tinh thể đơn hay 1 tinh thể đều được sản xuất dựa vào quá trình với tên gọi Czochralski . ” Một quy trình điều chế những Silic đơn tinh thể ” Silic rất quan trọng khi chế tạo vi mạch bán dẫn .
Loại pin năng lượng mặt trời Mono hấp thu ánh sáng mặt trời nhanh , kể cả khi không có nắng , chỉ cần có ánh sáng loại pin này đã tạo ra điện .
Polycrystalline
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 có nhiều tinh thể trong tế bào nên các khoảng trống ít hơn làm cho các phân tử điện electron di chuyển cũng khó khăn hơn . Loại pin mặt trời Poly có giá cả thấp hơn loại pin mặt trời Mono và hiệu suất cũng khá thấp . Loại pin Poly hấp thu ánh nắng mặt trời khá chậm và phải đạt đến mức độ ánh nắng mặt trời nhất định mới có thể hoạt động . Pin ngưng hoàn toàn hoạt động khi thời tiết mây nhiều , âm u .
Pin mặt trời dạng phim mỏng
Pin mặt trời dạng phim mỏng được tạo từ những miếng phim rất mỏng từ chất liệu Silic nóng chảy . Pin có cấu trúc đa tinh thể và cho hiệu suất thấp nhất khi so sánh với hai dòng pin trên , bởi nó bỏ qua thao tác cắt thỏi Silicon nên loại pin mặt trời dạng phim mỏng được xem có giá cả mềm nhất so với hai loại pin Mono và Poly .
Ngoài ra còn một số dạng pin là sự kết hợp của các dạng pin trên cho hiệu suất cao hơn , nhưng loại này giá khá cao và được dùng nhiều cho các lĩnh vực không gian , quốc phòng .
Các loại này đều được làm từ silic , sillic được sử dụng trong các tấm pin mặt trời vì nó là một nguyên tố tự nhiên phổ biến, rất bền, tuy nhiên trong tự nhiên thì silic rất hiếm khi tồn tại ở trạng thái tinh khiết mà hầu như luôn nằm trong hợp chất với các nguyên tố khác .
Mỗi loại pin được tạo ra đều có hiệu quả và ưu điểm của riêng nó . Tuy nhiên nếu xét về khía cạnh thương mại hóa , loại pin mặt trời Mono và pin mặt trời Poly nổi trội hơn hẳn , tùy theo vào từng mục đích , lượng ánh sáng thực tế , thời tiết cụ thể như thế nào mà sẽ chọn dòng pin nào sao cho phù hợp nhất . Bởi có như thế chúng mới có thể phát huy hết tác dụng được hiệu năng của mình .
Solar Cell – Tế bào quang điện pin mặt trời
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 . Một tấm pin được cấu tạo bằng nhiều Solar Cell ghép nối tiếp lại với nhau :
- 18 cells cho hệ 6V
- 36 cells cho hệ 12V
- 54 cells cho hệ 18V
- 72 cells cho hệ 24V
Các Solar Cell này ghép nối tiếp với nhau tạo ra hệ thống tổng thể của 1 tấm pin mặt trời nên nếu 1 tế bào không đạt chất lượng hoặc hỏng thì có thể hỏng cả tấm pin.
Khi các bạn muốn đánh giá các tấm pin năng lượng mặt trời trong hệ thống quang điện mà bạn muốn thiết lập thì các bạn sẽ phải cân nhắc giữa việc lựa chọn hãng cung cấp , loại pin , giá thành và cuối cùng là thời gian bảo hành của thiết bị .
Với những khác biệt cơ bản như vậy thì liệu bạn nên chọn loại pin năng lượng mặt trời loại nào cho phù hợp với hệ thống của mình . Với kinh nghiệm lâu năm trong lĩnh vực điện mặt trời , chúng tôi đưa ra đánh giá cơ bản khi chọn lựa hệ thống phải đáp ứng được các tiêu chuẩn sau :
Về hiệu suất pin mặt trời
Hiệu suất pin mặt trời của đơn tinh thể ( Mono Crystallie ) là cao hơn so với poly-crystalline và màng mỏng . 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 ) .
Về góc độ kinh tế
Ban có thể căn cứ vào khả năng đầu tư tài chính và nhu cầu sử dụng điện hàng ngày của mình để lựa chọn công nghệ và công suất phù hợp . Bạn hoàn toàn có thể lên kế hoạch đầu tư bổ xung hàng năm cho hệ thống điện mặt trời theo khả năng tài chính của mình , cho đến khi hệ thống điện mặt trời của bạn sản xuất đủ lượng điện đáp ứng đủ nhu cầu của bạn không cần vào lưới điện quốc gia , thậm chí có thể dư thừa bán ngược lại điện lên lưới cho nhà nước .
Điều này có nghĩa là bạn không bao giờ bạn bị mất điện và hoàn toàn không phải trả tiền điện hàng tháng . Hệ thống được khấu hao hàng ngày , về độ bền trên thực tế , hầu hết các pin mặt trời lắp đặt cách đây 20 năm về trước vẫn làm việc tốt cho đến nay và đạt hiệu suất trên 85% với công suất thiết kế ban đầu .
Về không gian
Nếu như nhà bạn là một ngôi nhà có không gian trên nóc nhà hạn chế , diện tích tiếp xúc với mặt trời thấp hay có cây cối làm khuất ánh nắng thì bạn nên sử dụng pin năng lượng mặt trời mono vì nó có hiệu suất cao hơn . Ngược lại nếu nhà bạn có không gian rộng thì bạn có thể sử dụng pin poly , nó có thể tiết kiệm cho bạn thêm một khoảng tài chính đáng kể .
Nếu bạn muốn lắp đặt một hệ thống pin năng lượng mặt trời hiêu quả và phù hợp nhất thì tấm pin năng lượng mặt trời của bạn thường phải được lắp đặt trên nóc nhà , cột , vách… Quan trọng là để tấm pin của bạn nhận được trực tiếp nhiều năng lượng mặt trời nhất từ trái đất có thể trong mọi điều kiện về môi trường , không gian và thời gian .
Đảm bảo hệ thống luôn tiếp nhận năng lượng mặt trời được hiệu quả tối đa quanh năm . Công suất pin mặt trời đạt tối đa khi đặt vuông góc với ánh sáng mặt trời trực tiếp dưới mặt trời . Loại bỏ tất cả các vật cản ngăn chặn ánh sáng mặt trời tới như : cây cối , tòa nhà cao tầng…. Bạn theo dõi đường đi của mặt trời để xác định vị trí và hướng tối ưu cho lắp đặt các tấm pin . Nếu không giàn pin mặt trời của bạn sẽ bị giảm hiệu quả đáng kể.
