Cấu tạo pin mặt trời – Phân loại & Nguyên lý hoạt động

Cấu tạo pin mặt trời dần trở thành chủ đề nóng khi việc khai thác năng lượng mặt trời trở thành biện pháp để tận dụng được nguồn tài nguyên vô tận, giúp con người chủ động trong sinh hoạt cũng như sản xuất. Trong bài viết này, ANKVINA sẽ mang đến cho bạn những thông tin hữu ích về loại năng lượng này! 

1. Cấu tạo pin mặt trời

1.1. Lớp tế bào quang điện

Các tế bào quang điện là thành phần cấu tạo pin mặt trời chính có chức năng hấp thụ ánh sáng mặt trời quang năng, sau đó biến đổi thành điện năng. Những tế bào tinh thể Silic này có thể là đơn tinh thể (Pin Mono) hay cũng có thể là đa tinh thể (Pin Poly), tùy vào từng quy trình sản xuất của mỗi hãng pin mặt trời.

1.2. Lớp kính cường lực 

Phần kính cường lực ở mặt trước pin mặt trời chính là phần nặng nhất trong cấu tạo pin mặt trời . Đây là bộ phận có chức năng bảo vệ cũng như đảm bảo độ bền cho toàn bộ tấm pin mặt trời và duy trì độ trong suốt cao. Độ dày của lớp này thường sẽ là 3,3mm nhưng cũng có thể dao động từ 2mm đến 4mm tùy thuộc vào từng loại kính cường lực mà hãng sản xuất pin đó chọn. 

1.3. Tấm nền 

Tấm nền mặt sau của pin năng lượng mặt trời được làm bởi một vật liệu nhựa có chức năng cách điện giúp bảo vệ cũng như che chắn những tế bào PV khỏi thời tiết và độ ẩm. Tấm đặc biệt này thường sẽ có màu trắng và sẽ được bán ở dạng cuộn hoặc tấm. Những loại pin của nhiều hãng khác nhau có thể khác nhau về độ dày, màu sắc hay sự hiện diện của những vật liệu cụ thể để che chắn tốt hơn và cũng cho độ bền cơ học cao hơn.

1.4. Vật liệu đóng gói

Một trong những vật liệu quan trọng nhất của cấu tạo pin mặt trời là chất liệu đóng gói hay còn được biết đến là chất kết dính giữa những lớp khác nhau của pin mặt trời. Vật liệu phổ biến nhất được sử dụng để làm chất đóng gói là EVA – Ethylene vinyl acetate. 

>>>Mời bạn xem thêm: Tìm hiểu chi tiết về đồng hồ ampe (ampe kế)

1.5. Khung

Một trong những phần cuối cùng của cấu tạo pin mặt trời được lắp ráp pin mặt trời là khung. Nó thường được làm bởi nhôm và có chức năng đảm bảo được độ bền cho tấm pin. Đối với nhiều trường hợp sử dụng đặc biệt, cũng có sẵn những tấm pin không khung hay các giải pháp nhựa đặc biệt. Các giải pháp này thường liên quan đến việc sử dụng những dung dịch hỗ trợ dán ở phía sau cùng công nghệ kính thủy tinh.

1.6. Hộp đựng mối nối mạch điện 

Hộp nối của cấu tạo pin mặt trời giữ chức năng đưa những mối nối điện của mô đun pin mặt trời ra bên ngoài. Nó chứa các dây cáp để kết nối những tấm trong hệ thống. Khi chọn hộp Nối, chúng ta nên lưu ý đến chất lượng nhựa, độ tốt của từng khớp nối.

2. Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời

Nguyên lý hoạt động của pin năng lượng mặt trời phụ thuộc chính là vào solar cell trong cấu tạo pin mặt trời . Trên mỗi một tấm pin năng lượng mặt trời sẽ có kết cấu gồm 65-72 tế bào quang điện. Bộ phận solar cells được cấu tạo bởi silic dạng đa tinh thể, một loại chất bán dẫn phổ biến nhất trên thế giới ngày nay. Với chất bán dẫn này, tính dẫn điện của sẽ phụ thuộc vào mức năng lượng đã nhận được để kích thích những electron ở lớp N tách khỏi vị trí ban đầu của nó sau đó để lại một lỗ hồng rồi di chuyển về phía lớp P. 

3. Các loại pin năng lượng mặt trời phổ biến 

3.1. Mono (Monocrystalline)

Như tên đã cho thấy Monocrystalline có cấu tạo pin mặt trời từ silicon tinh thể. Hầu như trên thị trường nước ta hay những báo giá bạn sẽ chỉ nhận được loại đa tinh thể vì Việt Nam chỉ phổ biến loại này.

Nếu như 2-3 năm trước, loại tấm pin năng lượng mặt trời phổ biến nhất được sử dụng trong lắp đặt năng lượng mặt trời dân dụng tại nước Mỹ là loại mono đơn tinh thể. Thì hiện nay tấm pin Poly đa tinh thể đã trở thành loại được dùng phổ biến nhất trong lắp đặt năng lượng mặt trời.

3.2. Poly (Polycrystalline) 

Các tấm pin poly cũng có cấu tạo pin mặt trời làm từ silicon. Tuy nhiên, thay vì sử dụng duy nhất một tinh thể silicon, những nhà sản xuất làm tan chảy nhiều mảnh silicon lại với nhau để tạo thành nhiều tấm poly. Bởi vì có nhiều tinh thể trong từng tế bào, nên sẽ có ít tự do hơn cho những electron di chuyển. Do đó, mỗi tấm poly có xếp hạng hiệu quả thấp hơn so với mỗi tấm mono.

4. Ứng dụng điện mặt trời phục vụ cho cuộc sống hằng ngày 

Ứng dụng năng lượng mặt trời trong nấu ăn: Năng lượng mặt trời sẽ thu qua những chảo thu nhiệt có hình parabol. Nồi chứa thức ăn sẽ được đặt giữa bán cầu tráng gương để có thể phản xạ và tập trung năng lượng vào nồi chứa. Để duy trì được nhiệt độ, 1 bao giữ nhiệt sẽ được bọc xung quanh nồi chứa.

Vô trùng nước bởi năng lượng mặt trời: Ứng dụng này được thực hiện thông qua các hộp thu năng lượng mặt trời gồm một khung gỗ phủ lớp màng mỏng, sau đó được sơn đen để tập trung nhiệt từ ánh mặt trời. 

Ứng dụng năng lượng mặt trời trong sưởi ấm: Một số ngư dân sống tại Canada đã thiết kế lều câu cá trên băng được sưởi ấm. Thứ họ tận dụng chính là sự phản xạ của ánh nắng mặt trời trên mặt băng tuyết để tiến hành thu nhiệt lượng. 

Năng lượng mặt trời được phát hiện cũng như ứng dụng mạnh mẽ đã mở ra một hướng đi mới, đó chính là sự khai thác nguồn năng lượng vô tận để phục vụ cho cuộc sống, góp phần bảo vệ môi trường tự nhiên hiệu quả. Nguồn năng lượng sạch từ mặt trời mang lại sẽ giúp giải quyết nhiều hạn chế tồn tại mà ngành công nghiệp năng lượng gặp phải, mang đến sự phát triển bền vững cho đất nước. Hy vọng những thông tin về cấu tạo pin mặt trời của ANKVINA đã giúp bạn hiểu hơn về thiết bị này! 

 Zns Zalo