Pin Quang Điện Là Gì | Tìm Hiểu Về Pin Năng Lượng Mặt Trời

Hệ thống điện năng lượng mặt trời được nhiều người biết đến bởi việc khai thác tối đa nguồn năng lượng mặt trời để phục vụ cho mục đích của con người trong sinh hoạt hoặc sản xuất. Tuy nhiên, về cấu tạo từng bộ phận của hệ thống điện năng lượng mặt trời thì không phải ai cũng biết. Bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu về bộ phận quan trọng nhất là pin quang điện hay còn gọi là tấm pin năng lượng mặt trời.

Pin quang điện là gì?

Pin quang điện (Solar Panel) chứa nhiều tế bào quang điện là solar cell. Trên bề mặt các solar cell này sẽ có một số lượng lớn các điốt quang (cảm biến ánh sáng). Các điốt quang này sẽ thực hiện biến đổi năng lượng ánh sáng trở thành năng lượng điện. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế của pin quang điện phụ thuộc vào lượng ánh sáng chiếu lên nó. Các tế bào quang điện này có thể hoạt động được dưới cả ánh sáng nhân tạo và ánh sáng tự nhiên. 

Cấu tạo cơ bản của pin quang điện

Pin quang điện được cấu tạo gồm 8 bộ phận dưới đây:

Khung của pin quang điện

Khung có nhiệm vụ để bảo vệ và cố định các thành phần bên trong của pin. Khung được làm chắc chắn, chịu lực tốt nhưng vẫn đảm bảo trọng lượng nhẹ. Khung pin quang điện thường làm bằng nhôm 

Kính cường lực của pin mặt trời

Kính được thiết kế có độ dày từ 2-4mm, đảm bảo độ chắc chắn để giúp bảo vệ các tác động va đập từ bên ngoài, giúp cho tấm pin kéo dài được tuổi thọ. Kính có thể chống chịu được lực lớn, thời tiết khắc nghiệt như mưa đá, tuyết,... Việc lựa chọn kính cường lực cũng cần đảm bảo độ trong suốt giúp cho việc hấp thụ ánh sáng dễ dàng và hiệu quả.

Lớp màng kết dính EVA

Đây là chất kết dính, là 2 lớp màng bằng polymer trong suốt được đặt trên và dưới của tế bào quang điện solar cell. Được sử dụng để kết dính cell với lớp kính cường lực giúp việc hấp thụ và bảo vệ cell khỏi sự rung rắc, ẩm ướt và bụi bẩn. Vật liệu EVA (ethylene vinyl acetate) có khả năng chịu đựng nhiệt độ khắc nghiệt và có độ bền bỉ rất cao.

Tế bào quang điện (Solar cells)

Pin quang điện được cấu tạo từ nhiều đơn vị nhỏ hơn là solar cell. Những loại pin thông dụng như mono và poly được làm từ silic, một loại chất bán dẫn rất phổ biến. Trong một cell, tinh thể silic bị kẹp giữa hai lớp dẫn điện (là ribbon và các thanh busbar). Một tế bào quang điện sử dụng hai lớp silic bán dẫn khác nhau, loại N và loại P.

Tấm nền pin (phía sau)

Tấm nền pin phía sau làm bằng polymer, nhựa PP với độ dày khác nhau, được sử dụng để bảo vệ tấm pin, chống ẩm và cách điện. 

Hộp đấu dây

Hộp đấu dây là nơi tập hợp và chuyển năng lượng điện được sinh ra từ tấm pin. Đây là điểm trung tâm quan trọng nên được thiết kế rất chắc chắn. 

Cáp điện DC

Sử dụng cáp điện DC chuyên dụng cho hệ thống điện mặt trời, có khả năng cách điện 1 chiều DC cực tốt. Chúng có thể chống chịu tốt với thời tiết khắc nghiệt và các tác động từ bên ngoài.

Jack kết nối

Jack này dùng để kết nối các tấm pin mặt trời với nhau trong hệ thống điện mặt trời có rất nhiều tấm pin. Việc kết nối các Jack của các tấm pin với nhau có thể thực hiện bằng tay.

Nguyên lý hoạt động của pin quang điện 

Pin năng lượng mặt trời hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện, trong đó photon từ ánh sáng mặt trời kích thích điện tử trong chất bán dẫn như silic, tạo ra điện thế điện. Điện tử di chuyển qua mạch ngoại vi tạo thành dòng điện, có thể sử dụng trực tiếp hoặc chuyển đổi để vào lưới điện. Công nghệ này chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành điện năng, đóng góp vào nguồn năng lượng tái tạo và giảm phát thải carbon.

>>Xem thêm: Chỉ số LCOE là gì? Tìm hiểu về chỉ số LCOE trong hệ thống điện mặt trời

Các lợi ích sử dụng pin quang điện

Sử dụng pin quang điện là việc sử dụng thiết bị tạo ra nguồn điện nhân tạo, được sử dụng phổ biến hiện nay với nhiều lợi ích.

Tạo ra được nguồn năng lượng xanh

Thông qua tấm pin quang điện chúng ta sẽ chuyển hóa được nguồn năng lượng tự nhiên thành năng lượng điện để phục vụ đời sống và sản xuất. Đây là nguồn năng lượng xanh lấy từ tự nhiên sẵn có. Với giải pháp này sẽ giúp việc giảm tải gánh nặng cho nguồn điện quốc gia và giúp hạn chế gián đoạn trong quá trình sử dụng điện.

Tiết kiệm

Việc lắp đặt hệ thống điện mặt trời tương đối dễ dàng với các hộ gia đình hoặc khu vực công cộng hay nơi sản xuất. Với chi phí hợp lý thì việc đầu tư hệ thống điện mặt trời là cần thiết. Bạn chỉ cần bỏ ra một khoản chi phí ban đầu cho việc lắp đặt và sẽ sử dụng hệ thống điện mặt trời trong thời gian dài mà không lo về giá điện hàng tháng.

Thân thiện với môi trường

Tấm pin năng lượng mặt trời chính là một nguồn năng lượng sạch và thân thiện với môi trường và cũng góp phần trong việc bảo vệ được môi trường.