Solar Panel là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Pin mặt trời

Solar panel còn được gọi là tấm pin năng lượng mặt trời. Thiết bị này dùng để chuyển hóa trực tiếp năng lượng mặt trời thành dạng năng lượng điện dựa trên hiệu ứng quang điện. Đây là một trong những loại năng lượng xanh được ứng dụng nhiều trong hoạt động chiếu sáng trong gia đình hay doanh nghiệp. Để tìm hiểu rõ hơn về solar panel là gì thì cùng đọc bài bài viết sau đây nhé!

Pin năng lượng mặt trời - Solar Panel
Pin năng lượng mặt trời – Solar Panel

Solar panel là gì?

Solar power (điện mặt trời) là lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật biến đổi ánh sáng mặt trời trực tiếp thành điện năng nhờ vào pin mặt trời. Ngày này nhu cầu năng lượng sạch ngày càng nhiều nên ngành ngành pin mặt trời phát triển nhanh chóng.

Solar Panel (hay còn gọi là pin năng lượng mặt trời) là một hệ thống những tấm vật liệu đặc biệt có khả năng để biến đổi quang năng của ánh sáng mặt trời thành điện năng. Đây là một nguồn năng lượng xanh để cung cấp cho những thiết bị ứng dụng trong sinh hoạt. Đồng thời thì một trong các thành phần cơ bản của hệ thống điện năng lượng tối ưu.

Mỗi tấm pin thì có một số cường độ dòng điện khác nhau. Dựa vào mục đích sử dụng, khách hàng có thể lựa chọn những tấm pin có cường độ khác khau như: 60W, 100W, 200W, 300W… Những chỉ số này phụ thuộc vào 2 yếu tố: diện tích bề mặt và lượng ánh sáng chiếu vào, khoảng 60 – 75 tế bào quang điện/tấm pin.

Đặc điểm chung của solar energy system có kiểu dáng hình vuông hoặc hình chữ nhật đứng. Phần thiết kế ngày càng có cải tiến và hiện đại hơn, thường có màu đen hay màu xanh. Giữa những photovoltaic cell ( tế bào quang điện) có khoảng trống màu trắng.

Cấu tạo hệ thống Pin mặt trời – Solar Panel System

Cấu tạo hệ thống Pin mặt trời - Solar Panel System
Cấu tạo hệ thống Pin mặt trời – Solar Panel System

Để hiểu hơn về nguyên lý hoạt động của Solar Panel hay thiết bị Solar Module thì bạn phải nắm rõ được cấu tạo của nó. Cấu tạo của tấm pin năng lượng mặt trời bao gồm những bộ phận sau:

  1. Bào quang điện mặt trời (hay còn gọi Solar Cell): Pin mặt trời sẽ có nhiều đơn vị bào quang điện mặt trời kết hợp với nhau. Ở mỗi cell thì tinh thể silic sẽ bị kẹp ở giữa hai lớp dẫn điện. Mỗi tế bào quang điện sử dụng hai lớp silic khác nhau, loại N và loại P.
  2. Kính cường lực: Đây là một bộ phận bảo vệ Solar Cell không bị những tác động của thời tiết và những va đập từ bên ngoài. Độ dày được thiết kế tầm khoảng 2-4 mm, kính cường lực sẽ được duy trì được độ trong suốt của tấm pin năng lượng mặt trời
  3. Khung nhôm ép: Có chức năng tạo ra một kết cấu đủ mạnh để có thể tích hợp pin từ bào quang điện và những bộ phận khác. Nhờ kết cấu cứng cấp, khung nhôm có khả năng bảo vệ và cố định những thành phần phía trong tải trọng và ngoại lực.
  4. Lớp EVA: Được cấu tạo bởi 2 lớp màng polymer trong suốt và có tác dụng kết dính solar cell. Đặc tính của lớp này là hấp thụ và bảo vệ tấm pin nhằm hạn chế sự rung động, bụi, hơi ẩm. Đặc biệt vật liệu cấu tạo thành có độ bền cao và chịu nhiệt tốt.
  5. Tấm nền phía sau Polymer: Tấm nền thường có màu trắng, có đặc tính cách điện và chống ẩm tốt. Vật liệu được chế tạo từ polymer hay nhựa PVC, PET, PP…
  6. Hộp mạch điện: Có chức năng đưa các mối nối điện mô đun pin mặt trời phía ngoài và nó cũng thường chứa dây kết nối. Vì thế mà khi kết nối điện mô đun pin mặt trời ra phía bên ngoài và nó cũng thường chưa dây kết nối. Vì thế mà khi chọn hộp nối cũng nên chú ý đến chất lượng nhựa.

Phân loại Pin năng lượng mặt trời

Pin năng lượng mặt trời (Solar Panel system ) làm bằng tinh thể silicon và cũng được chia làm 3 loại:

  • Đơn tinh thể: Hiệu suất chuyển đổi năng lượng loại này lên đến 16%.
  • Đa tinh thể: Có giá thành thấp hơn so với những đơn tinh thể. Nhược điểm của loại này cũng là hiệu suất chuyển đổi năng lượng kém. Vì thế mà khi sản xuất thường làm những tấm pin có diện tích lớn hơn so với thông thường.
  • Dải silic: Loại này có hiệu suất và giá thành thấp nhất.

Nguyên lý hoạt động của Solar Panel

Nguyên lý hoạt động của Solar Panel
Nguyên lý hoạt động của Solar Panel

Trong ánh sáng của mặt trời có chứa những hạt photon, khi ánh sáng tiếp xúc với bề mặt tấm pin và những hạt photon va chạm với những tế bào quang điện trong tấm pin, xảy ra 2 trường hợp:

  1. Nếu như năng lượng của photon thấp hơn năng lượng để đưa những hạt electron có trong chất bán dẫn thì các photon sẽ truyền xuyên qua những mảnh silicon.
  2. Nếu như năng lượng của photon lớn hơn năng lượng để đưa những hạt electron lên mức năng lượng cao hơn thì năng lượng của photon cũng sẽ hấp thụ bởi mảnh silicon.

Trong hai trường hợp photon được hấp thụ, năng lượng mặt trời cũng sẽ được hấp thụ bởi những hạt electron trong tinh thể silicon. Khi mà những tinh thể electron được nạp năng lượng thì chúng trở thành những vật dẫn điện và di chuyển trong lớp bán dẫn. Tại thời điểm này thì những nguyên tử sẽ thiếu 1 electron và chúng được gọi là “lỗ trống”. Những electron này sẽ lấp đầy lỗ trống này khi mà di chuyển xuyên suốt mạch bán dẫn.

Ứng dụng điện mặt trời – Solar power

Năng lượng mặt trời là một giải pháp tối ưu nhằm giúp tiết kiệm điện năng và bảo vệ môi trường. Cũng chính vì thế mà sản phẩm ngày càng được ưa thích và sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Ứng dụng Solar Panel trong nông nghiệp
Ứng dụng Solar Panel trong nông nghiệp
  • Ứng dụng trong công nghiệp
    • Lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời.
    • Cung cấp nguồn nhiệt cho thiết bị cần một nguồn nhiệt lớn.
    • Áp dụng nguồn năng lượng để chiếu sáng cho hệ thống an ninh.
  • Ứng dụng trong nông nghiệp
    • Dùng hệ thống bóng đèn nhân tạo nhằm chiếu sáng sân vườn.
    • Dùng điện năng lượng mặt trời cho hệ thống trang trại, tưới tiêu.
    • Áp dụng trong lĩnh vực nuôi trồng thủy hải sản.
  • Ngành giao thông vận tải
    Phương tiện giao thông có đặc tính nổi bật hay di chuyển nhiều nên nhiên liệu làm ảnh hưởng đến môi trường. Vì thế, lựa chọn pin năng lượng mặt trời lắp đặt cho máy bay, xe hybrid, trực thăng, xe chạy bằng điện…
  • Hệ thống sưởi năng lượng mặt trời
    • Máy giặt và máy nóng chạy bằng năng lượng mặt trời.
    • Lò nướng, vỉ nướng bằng năng lượng mặt trời.
    • Máy phát điện và những tuabin dùng áp suất, hơi nước nóng.
    • Vòi sen di động.

Ngoài những lĩnh vực kể trên thì pin năng lượng mặt trời còn được dùng thường xuyên trong nhà hay doanh nghiệp như: máy tính, máy móc, đèn…

Xem thêm: Đèn tiết kiệm điện siêu sáng – siêu bền 

Lời kết

Hy vọng những kiến thức trên sẽ giúp bạn hiểu được Solar Panel là gì? Cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của tấm pin năng lượng mặt trời. Nếu như có bất cứ thắc mắc gì thì hãy để lại comment để chúng tôi giải đáp. Hãy để nguồn năng lượng vô tận này sẽ giúp bạn giảm thiểu được chi phí và làm chủ về năng lượng.

Từ khóa bài viết: solar power, solar cell, solar module, photovoltaic cell, solar energy system, pv module, pv panel, solar panel system

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Bài viết liên quan