Các tấm pin mặt trời hoạt động như thế nào và chúng là thiết bị gì. Các tấm pin mặt trời có thể được sử dụng ở hầu hết mọi nơi. Tấm pin mặt trời cắt

Trong giới chuyên môn, các tấm chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng được gọi là bộ chuyển đổi quang điện. lời nói thông tục hoặc khi viết những bài báo dễ hiểu đối với công chúng, người ta thường gọi là tấm pin mặt trời. Nguyên lý hoạt động của những thiết bị này, bản sao hoạt động đầu tiên của chúng đã xuất hiện cách đây khá lâu, thực sự khá đơn giản để hiểu đối với một người chỉ có kiến thức ở trường.

Không có gì bí mật khi một điểm nối pn có thể chuyển đổi ánh sáng thành điện năng. Trong các thí nghiệm ở trường, họ thường tiến hành thí nghiệm với một bóng bán dẫn có nắp trên bị cắt đi, cho phép ánh sáng chiếu vào tiếp giáp pn. Bằng cách kết nối một vôn kế với nó, bạn có thể ghi lại cách một bóng bán dẫn như vậy phát ra một dòng điện nhỏ khi được chiếu sáng bằng ánh sáng. Và nếu bạn tăng diện tích p-n chuyển tiếp, điều gì sẽ xảy ra trong trường hợp này? Trong các thí nghiệm khoa học những năm trước, các chuyên gia đã tạo ra một điểm nối p-n với các tấm khu vực rộng lớn, từ đó gây ra sự ra đời của bộ chuyển đổi quang điện gọi là tấm pin mặt trời.

Nguyên lý hoạt động của hiện đại Tấm năng lượng mặt trờiđược bảo tồn mặc dù có lịch sử tồn tại lâu dài. Chỉ có thiết kế và vật liệu sử dụng trong sản xuất được cải tiến, nhờ đó các nhà sản xuất đang tăng dần một thông số quan trọng như hệ số chuyển đổi quang điện hoặc hiệu suất của thiết bị. Cũng cần phải nói rằng cường độ dòng điện và điện áp đầu ra của pin mặt trời phụ thuộc trực tiếp vào mức độ chiếu sáng bên ngoài ảnh hưởng đến nó.

Trong hình trên bạn có thể thấy rằng phần trên cùng lớp pnĐiểm nối, có quá nhiều electron, được kết nối với các tấm kim loại hoạt động như một điện cực dương, truyền ánh sáng và tạo thêm độ cứng cho phần tử. Lớp dưới cùng trong thiết kế pin mặt trời thiếu electron và một tấm kim loại rắn được dán vào nó, hoạt động như một điện cực âm.

Công nghệ được sử dụng để chế tạo pin năng lượng mặt trời ảnh hưởng đến hiệu suất của nó

Người ta tin rằng lý tưởng nhất là pin năng lượng mặt trời có hiệu suất gần 20%. Tuy nhiên, trên thực tế và theo các chuyên gia từ trang web www.site, con số này chỉ xấp xỉ 10%, mặc dù thực tế là đối với một số tấm pin mặt trời thì nhiều hơn, đối với một số tấm pin khác thì ít hơn. Điều này chủ yếu phụ thuộc vào công nghệ được sử dụng để tạo ra tiếp giáp p-n. Phổ biến nhất và có tỷ lệ phần trăm lớn nhất Pin năng lượng mặt trời được sản xuất trên cơ sở silicon đơn tinh thể hoặc đa tinh thể tiếp tục hoạt động hiệu quả. Hơn nữa, những thứ sau ngày càng trở nên phổ biến hơn do giá rẻ tương đối của chúng. Cấu tạo của pin năng lượng mặt trời có thể được xác định bằng mắt thường. Bộ chuyển đổi ánh sáng đơn tinh thể có màu xám đen độc quyền, trong khi các mẫu dựa trên silicon đa tinh thể được phân biệt bằng bề mặt màu xanh lam. Pin mặt trời đa tinh thể được chế tạo bằng phương pháp đúc đã được chứng minh là có chi phí sản xuất rẻ hơn. Tuy nhiên, các tấm wafer đa tinh thể và đơn tinh thể cũng có một nhược điểm - thiết kế pin mặt trời dựa trên chúng không có tính linh hoạt, điều này trong một số trường hợp sẽ không gây hại.

Tình hình đã thay đổi với sự ra đời của pin mặt trời silicon vô định hình vào năm 1975, yếu tố hoạt động có độ dày từ 0,5 đến 1 micron, mang lại sự linh hoạt cho chúng. Độ dày của các nguyên tố silicon thông thường đạt tới 300 micron. Tuy nhiên, mặc dù khả năng hấp thụ ánh sáng của silicon vô định hình cao hơn khoảng 20 lần so với silicon thông thường nhưng hiệu suất của pin mặt trời loại này, cụ thể là hiệu suất, không vượt quá 12%. Đối với các tùy chọn đơn tinh thể và đa tinh thể, với tất cả những điều này, nó có thể đạt tương ứng 17% và 15%.

Vật liệu chế tạo các tấm ảnh hưởng đến hiệu suất của pin mặt trời

Silicon nguyên chất thực tế không được sử dụng trong sản xuất tấm bán dẫn cho pin mặt trời. Thông thường, boron được sử dụng làm tạp chất để sản xuất tấm tạo ra điện tích dương và asen cho các tấm tích điện âm. Ngoài chúng, các thành phần như arsenide, gali, đồng, cadmium, Telluride, selen và các thành phần khác ngày càng được sử dụng nhiều trong sản xuất pin mặt trời. Nhờ chúng, các tấm pin mặt trời trở nên ít nhạy cảm hơn với những thay đổi của nhiệt độ môi trường.

Hầu hết các tấm pin mặt trời đều có thể lưu trữ năng lượng, đại diện cho các hệ thống

TRONG thế giới hiện đại Pin năng lượng mặt trời ngày càng được sử dụng ít tách biệt hơn với các thiết bị khác, thường đại diện cho cái gọi là hệ thống. Vì tế bào quang điện chỉ tạo ra điện khi tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng nên chúng hầu như trở nên vô dụng vào ban đêm hoặc ngày nhiều mây. Với hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời, mọi thứ lại khác. Chúng được trang bị một loại pin có thể tích lũy dòng điện vào ban ngày khi pin năng lượng mặt trời tạo ra và vào ban đêm, điện tích tích lũy có thể được phân phối cho người tiêu dùng.

Để tăng công suất, điện áp đầu ra và dòng điện, các tấm pin mặt trời được sử dụng để tạo ra các tấm pin trong đó các phần tử riêng lẻ được kết nối nối tiếp hoặc song song.

Một trong những nguồn năng lượng được tạo ra năng lượng thay thế Mặt trời. Nó xuất hiện tương đối gần đây nhưng đã trở nên phổ biến ở Liên minh Châu Âu do hiệu quả cao và chi phí hợp lý.

Pin năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng gần như vô tận, có khả năng lưu trữ và chuyển đổi các tia sáng thành năng lượng và điện. Ở các nước CIS nguồn mới năng lượng đang dần trở nên phổ biến. (Nhân tiện, bạn có thể đọc bài viết về cách chọn pin năng lượng mặt trời.)

Các thành phần

Có hai loại kết nối của họ:

tuần tự;
song song.

Sự khác biệt duy nhất là ở chỗ kết nối song song Có sự gia tăng dòng điện và tăng điện áp tuần tự.

Nếu có nhu cầu về công việc tối đa hai tham số cùng một lúc, sau đó sử dụng tuần tự song song.

Nhưng điều đáng lưu ý là tải cao có thể khiến một số điểm tiếp xúc bị cháy. Để ngăn chặn điều này, điốt được sử dụng.

Một diode có khả năng bảo vệ một phần tư tế bào quang điện. Nếu chúng không có trong thiết bị thì khả năng cao là toàn bộ nguồn năng lượng sẽ ngừng hoạt động sau trận mưa, bão đầu tiên.

Tâm điểm: cả sự tích lũy lẫn cường độ hiện tại đều không hoàn toàn nhất quán các thông số có thể hiện đại thiết bị gia dụng, vì vậy cần phải phân phối lại và tích lũy điện.

Để làm điều này, nên kết nối thêm ít nhất hai. Một cái sẽ được tích lũy, và cái thứ hai sẽ là dự phòng hoặc dự trữ.

Đây là một ví dụ về công việc pin bổ sung. Khi thời tiết bên ngoài đẹp và có nắng thì phí đang đến nhanh chóng và sau một khoảng thời gian ngắn sẽ xuất hiện năng lượng dư thừa.

Do đó, toàn bộ quá trình này được điều khiển bởi một bộ biến trở đặc biệt, có khả năng chuyển đổi tất cả lượng điện không cần thiết thành nguồn dự trữ bổ sung tại một thời điểm nhất định.

Bạn có thể đọc các nhận xét từ chủ sở hữu tấm pin mặt trời trong bài viết này:

Nguyên tắc hoạt động

Nguyên lý hoạt động của nguồn năng lượng thay thế là gì?

Thứ nhất, pin mặt trời là tấm silicon. Đổi lại, silicon về thành phần hóa học cực kỳ giống với silicon nguyên chất. Chính sắc thái này đã giúp giảm giá thành của pin năng lượng mặt trời và đưa nó vào dây chuyền lắp ráp.

Silicon trong bắt buộc kết tinh lại vì bản thân nó là chất bán dẫn. Các tinh thể đơn được chế tạo đơn giản hơn nhiều nhưng không có nhiều cạnh, do đó các electron có thể chuyển động theo đường thẳng.

Pin năng lượng mặt trời đã được sử dụng để cung cấp năng lượng cho nhiều loại thiết bị: từ thiết bị di động đến xe điện. Từ bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu cách chúng hoạt động, chúng là gì và pin năng lượng mặt trời hiện đại có khả năng gì.

Lịch sử sáng tạo

Trong lịch sử, các tấm pin mặt trời là nỗ lực thứ hai của loài người nhằm khai thác nguồn năng lượng vô hạn của Mặt trời và khiến nó hoạt động vì lợi ích riêng của mình. Những thiết bị đầu tiên xuất hiện là bộ thu năng lượng mặt trời (nhà máy nhiệt điện mặt trời), trong đó điện được tạo ra bằng nước được đun nóng đến điểm sôi dưới ánh sáng mặt trời tập trung.

Các tấm pin mặt trời sản xuất điện trực tiếp, hiệu quả hơn nhiều. Với biến đổi trực tiếp, năng lượng bị mất ít hơn đáng kể so với biến đổi nhiều giai đoạn, như với bộ thu (tập trung tia mặt trời, làm nóng nước và giải phóng hơi nước, quay tua bin hơi nước và chỉ khi kết thúc quá trình tạo ra điện bằng máy phát điện ).

Các tấm pin mặt trời hiện đại bao gồm một chuỗi các tế bào quang điện - thiết bị bán dẫn chuyển đổi năng lượng mặt trời trực tiếp thành dòng điện. Quá trình chuyển đổi năng lượng mặt trời thành dòng điện gọi là hiệu ứng quang điện.

Hiện tượng này được nhà vật lý người Pháp Alexandre Edmond Becquerel phát hiện vào giữa thế kỷ 19. Tế bào quang điện hoạt động đầu tiên được tạo ra nửa thế kỷ sau bởi nhà khoa học người Nga Alexander Stoletov. Và đã sang thế kỷ XX, hiệu ứng quang điện đã được mô tả một cách định lượng bởi Albert Einstein, người không cần giới thiệu.

Nguyên tắc hoạt động

Chất bán dẫn là vật liệu có các nguyên tử có thêm electron (loại n) hoặc ngược lại, thiếu chúng (loại p). Theo đó, một tế bào quang điện bán dẫn bao gồm hai lớp có độ dẫn điện khác nhau. Lớp n được sử dụng làm cực âm và lớp p được sử dụng làm cực dương.

Các electron dư thừa từ lớp n có thể rời khỏi nguyên tử của chúng, trong khi lớp p sẽ giữ lại các electron này. Chính các tia sáng có tác dụng “đánh bật” các electron khỏi nguyên tử của lớp n, sau đó chúng bay vào lớp p để chiếm những khoảng trống. Bằng cách này, các electron chạy theo một vòng tròn, rời khỏi lớp p, đi qua tải (theo trong trường hợp này bộ tích lũy) và quay trở lại lớp n.

Vật liệu quang điện đầu tiên trong lịch sử là selen. Nhờ sự giúp đỡ của nó mà tế bào quang điện đã được sản xuất vào cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20. Nhưng do hiệu suất cực kỳ thấp (dưới 1%), họ ngay lập tức bắt đầu tìm kiếm chất thay thế selen.

Việc sản xuất hàng loạt pin mặt trời trở nên khả thi sau khi công ty viễn thông Bell Electrical phát triển pin mặt trời dựa trên silicon. Nó vẫn là vật liệu phổ biến nhất trong sản xuất pin mặt trời. Đúng, tinh chế silicon là một quá trình cực kỳ tốn kém, và do đó, dần dần các lựa chọn thay thế đang được thử nghiệm: các hợp chất của đồng, indium, gali và cadmium.

Rõ ràng là sức mạnh của từng tế bào quang điện riêng lẻ không đủ để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện mạnh mẽ. Vì vậy chúng được kết hợp thành mạch điện, từ đó hình thành nên pin năng lượng mặt trời (tên gọi khác là tấm pin năng lượng mặt trời).

Các tế bào quang điện được gắn vào khung của pin mặt trời để trong trường hợp hỏng hóc, chúng có thể được thay thế từng cái một. Để bảo vệ khỏi sự phơi nhiễm yếu tố bên ngoài toàn bộ cấu trúc được bao phủ bởi nhựa bền hoặc kính cường lực.

Giống hiện có

Pin năng lượng mặt trời được phân loại theo công suất điện tạo ra, phụ thuộc vào diện tích của tấm pin và thiết kế của nó. Công suất của các tia mặt trời ở xích đạo đạt tới 1 kW, trong khi ở khu vực của chúng ta khi trời nhiều mây, công suất có thể giảm xuống dưới 100 W. Hãy lấy làm ví dụ trung bình(500 W) và trong các tính toán tiếp theo, chúng tôi sẽ xây dựng dựa trên nó.

Pin mặt trời vô định hình, quang hóa và hữu cơ có hệ số chuyển đổi quang điện thấp nhất. Đối với hai loại đầu tiên, tỷ lệ này xấp xỉ là 10%, trong khi đối với loại sau chỉ là 5%. Điều này có nghĩa là với công suất thông lượng mặt trời là 500 W, một tấm pin mặt trời có diện tích một mét vuông sẽ tạo ra điện năng lần lượt là 50 và 25 W.

Ngược lại với các loại tế bào quang điện nêu trên, pin mặt trời dựa trên chất bán dẫn silicon hoạt động. Hệ số chuyển đổi quang điện là 20% và trong điều kiện thuận lợi, thậm chí 25% là điều bình thường đối với chúng. Kết quả là công suất của một tấm pin mặt trời mét có thể đạt tới 125 W.

Chỉ có giải pháp dựa trên gali arsenide mới có thể cạnh tranh về năng lượng với pin mặt trời silicon. Sử dụng kết nối này, các kỹ sư đã học cách tạo ra pin mặt trời nhiều lớp với PFC trên 30% (công suất điện lên tới 150 W với mét vuông).

Nếu nói về lĩnh vực pin năng lượng mặt trời thì có cả những “tấm” thu nhỏ có công suất lên tới 10 W (để vận chuyển thường xuyên) và những “tấm” rộng từ 200 W trở lên (đặc biệt dành cho sử dụng văn phòng phẩm).

Hiệu suất của các tấm pin mặt trời có thể bị ảnh hưởng tiêu cực bởi một số yếu tố. Ví dụ, khi nhiệt độ tăng, hệ số hoạt động của tế bào quang điện giảm. Điều này bất chấp thực tế là các tấm pin mặt trời được lắp đặt ở các nước có nắng nóng. Nó hóa ra là một loại dao hai lưỡi.

Và nếu bạn làm tối một phần của tấm pin mặt trời, thì các tế bào quang điện không hoạt động không chỉ ngừng tạo ra điện mà còn trở thành một tải bổ sung có hại.

Nhà sản xuất lớn nhất

Các công ty dẫn đầu về sản xuất pin mặt trời toàn cầu là Suntech, Yingli, Trina Solar, First Solar và Sharp Solar. Ba công ty đầu tiên đại diện cho Trung Quốc, công ty thứ tư là Hoa Kỳ và công ty thứ năm, như bạn có thể đoán, là một bộ phận của tập đoàn Sharp của Nhật Bản.

Công ty First Solar của Mỹ không chỉ sản xuất các tấm pin mặt trời mà còn trực tiếp tham gia thiết kế và xây dựng các nhà máy điện mặt trời. , nằm ở Arizona, Hoa Kỳ, là công trình của các kỹ sư First Solar.

Nhà máy điện mặt trời lớn nhất Ukraine, Perovo, được công ty Activ Solar của Áo xây dựng và cung cấp các tấm pin mặt trời.

Công ty Suntech của Trung Quốc trở nên nổi tiếng nhờ chuẩn bị một sân vận động bóng đá mang tên “Tổ chim” ở Bắc Kinh cho Thế vận hội Mùa hè 2008. Điện được tạo ra suốt cả ngày bằng các tấm pin mặt trời được lưu trữ và sau đó được sử dụng để thắp sáng sân vận động, tưới cỏ trên sân bóng và vận hành thiết bị viễn thông.

kết luận

Chỉ hai thập kỷ trước, máy tính vi mô có tế bào quang điện dường như là một sự tò mò, khiến người ta có thể không thay “pin nút” trong nhiều năm. Ngày nay, điện thoại di động đã tích hợp sẵn bảng điều khiển năng lượng mặt trời không ai ngạc nhiên. Nhưng đây chỉ là chuyện nhỏ so với ô tô và máy bay (thậm chí cả những chiếc không người lái), vốn đã học cách di chuyển chỉ bằng một năng lượng mặt trời.

Tương lai của các tấm pin mặt trời dường như cũng tươi sáng như chính mặt trời. Tôi muốn tin rằng chính các tấm pin mặt trời cuối cùng sẽ giúp điện thoại thông minh và máy tính bảng thoát khỏi tình trạng “phụ thuộc vào ổ cắm”.

Khá thường xuyên, những người sống trong chính ngôi nhà của mình phải đối mặt với việc bị cắt điện do lý do kỹ thuật hoặc bởi vì khẩn cấp. Những vấn đề như vậy không chỉ gây ra sự khó chịu mà còn gây ra nhiều vấn đề, chẳng hạn như thực phẩm bị hư hỏng, không thể thực hiện được công việc nếu việc này đòi hỏi phải sử dụng các thiết bị điện. Phải làm gì trong tình huống như vậy? Đáng để lắp đặt các tấm pin mặt trời có thể giải quyết được nhiệm vụ này càng nhanh càng tốt và sẽ chỉ có thể mang lại lợi ích và không có gì hơn thế.

Pin năng lượng mặt trời (hoặc bảng điều khiển) là một loại pin (được gọi là tấm ảnh) thay đổi độ dẫn điện và giải phóng năng lượng khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Chính sự chuyển đổi này sẽ cho phép cơ cấu dân cư được bổ sung nguồn điện cần thiết. Thông thường, các tấm pin mặt trời có các loại khác nhau.

Các thiết kế sau đây có sẵn để bán:

Đơn tinh thể;
Đa tinh thể;
Vô định hình.

Mỗi thiết kế đều có một công năng nhất định, quyết định trực tiếp đến nguyên lý hoạt động và giá thành. Tấm có công suất tối thiểu được coi là pin được chế tạo trên cơ sở đơn tinh thể và chúng cũng có nhiều công suất nhất giá thấp. Về cơ bản, họ cố gắng sử dụng chúng trong điều kiện việc cung cấp điện liên tục không quá quan trọng.

Chủ sở hữu nhà riêng và những loại pin như vậy phải đảm bảo cẩn thận rằng tấm quang điện sạch sẽ, vì nếu nó dính vào lớp phủ của nó, một số lượng lớn các chất gây ô nhiễm như tuyết, phân chim và thậm chí cả lá khô, điều này sẽ làm giảm hiệu suất vận hành và giảm mức điện áp cung cấp. Pin năng lượng mặt trời cho gia đình hoạt động theo nguyên lý đặc biệt.

Cụ thể là:

Năng lượng của mặt trời được thu giữ bởi một tấm silicon.
Khi đun nóng, năng lượng được giải phóng.
Tiếp theo, các electron được kích hoạt, tạo điều kiện cho chúng chuyển động dọc theo dây dẫn.
Các dây dẫn dẫn dòng điện vào khoang pin, tạo thành một dạng sạc lại.
Bởi vì kết nối có dây, dòng điện chạy đến các thiết bị gia dụng.

Nguyên lý hoạt động của quá trình cài đặt khá rõ ràng, nhưng bạn nên tự làm quen với các tính năng bảo trì pin và liệu nó có cần thiết hay không. Ban đầu, cần lưu ý rằng pin mặt trời hoàn toàn không có bộ phận chuyển động vì đây là những cấu trúc cố định.

Cách bảo trì pin năng lượng mặt trời để hoạt động

Theo quy định, việc vệ sinh lớp phủ nên được thực hiện 7 ngày một lần. Các chuyên gia tin rằng điều này là khá đủ để duy trì trạng thái tối ưu của các tấm ở dạng nguyên chất. Cũng cần phải thực hiện một số quy trình khác; điều này sẽ cho phép các tấm hoạt động mà không gặp vấn đề gì, cũng như loại bỏ sự hình thành các khiếm khuyết và trục trặc.

Bắt buộc:

Kiểm tra bên ngoài để xác định các ốc vít bị lỏng và sự hình thành các vết nứt trên khung.
Làm sạch bảng điều khiển.
Kiểm tra dây nguồn xem có dây điện hở không, có thể gây cháy.
Giám sát và ghi lại trạng thái của các chỉ số tự động hóa và thiết bị đo đạc.
Theo dõi mức sạc pin.
Giám sát tình trạng các thành phần kết cấu của khối để xác định các thành phần ăn mòn.
Kiểm tra độ bền của vỏ bảng điều khiển.

Việc điều chỉnh vị trí của kết cấu cũng cần thiết, tùy thuộc vào thời điểm trong năm và việc siết chặt từng mối nối ren. Ngoài ra, bạn có thể tưới nước cho các tấm bằng vòi bằng cách sử dụng bình thường nhất nước chảy, trong đó 4 thủ tục mỗi năm là đủ.

Bạn có thể lắp ráp một máy phát điện gió an toàn và hiệu quả bằng chính đôi tay của mình. Tất cả các giai đoạn công việc được mô tả trên trang sau:

Hiệu suất của tấm pin mặt trời và các thông số khác

Các tấm pin mặt trời được làm từ vật liệu như silicon và khi mua, bạn nên chú ý đến các đặc điểm như sự hiện diện của chúng. chỉ số hiệu quả, phải vượt quá 20%, cấp độ cao sức chống cự.

Sự hiện diện của kính cường lực, khả năng chống chịu khắc nghiệt nhất điều kiện thời tiết, lớp phủ đa tinh thể là cần thiết nếu sản phẩm được lắp đặt ở khu vực có nhiệt độ nóng.

Lớp phủ đơn tinh thể rất quan trọng đối với những khu vực có điều kiện khí hậu không thuận lợi. Bếp năng lượng mặt trời silicon hiện đại có một số lợi thế. Những người đã và đang sử dụng cài đặt tương tự, phản hồi cực kỳ tích cực.

Các sản phẩm sau đây được công nhận:

Tự chủ;
Tiết kiệm chi phí tối đa vì không cần phải trả tiền điện;
Rất thuận tiện khi sử dụng vì không cần điều chỉnh;
Có lợi nhuận vì tài nguyên được bổ sung tự động;
Thuộc về môi trường;
An toàn;
Thực tế, vì chúng có thể được sử dụng làm dự trữ hoặc chính;
Rất bền.

Có một số nhược điểm, nhưng so với bối cảnh của nhiều phẩm chất tích cực chúng có thể được gọi là không đáng kể. Chúng bao gồm chi phí cao, khả năng chống chọi với thảm họa thời tiết thấp, nhu cầu chuẩn bị mặt bằng để bố trí công trình, bảo trì, giảm năng suất trong mùa đông, nhu cầu hiện đại hóa, nếu cần, tăng công suất và theo đó là năng suất.

Các loại tấm pin mặt trời

Các sản phẩm đơn tinh thể được công nhận là sản phẩm có giá cả phải chăng nhất để thu năng lượng mặt trời vì chúng được chế tạo bằng cách sử dụng công nghệ đơn giản nhất và xét về sức mạnh, chúng có thể thua kém đáng kể so với các loại tấm khác. Mỗi loại có những đặc điểm riêng, do đó sự lựa chọn của chúng được thực hiện.

Có ba loại bếp năng lượng mặt trời:

Đơn tinh thể;
Đa tinh thể;
Vô định hình.

Các tấm làm từ silicon đa tinh thể là những sản phẩm đắt tiền nhất vì chúng có thể tích lũy năng lượng mặt trời ngay cả khi thời tiết nhiều mây và nhiều mây. Đặc thù của họ là hiệu suất cao, cũng như làm nguội chậm silicon nóng chảy. Sau khi tấm bạt nguội hoàn toàn, nó được xử lý nhiệt nhiều lần.

Những tấm này có sẵn màu xanh đậm.

Nếu silicon vô định hình được sử dụng để làm tấm thì đây là những sản phẩm không được sản xuất với số lượng lớn. Những thiết kế này đang ở giai đoạn cải tiến và hiện đại hóa vì một số mẫu thử nghiệm đã được bán ra.

Các tấm pin mặt trời chủ yếu được làm bằng gì?

Nhiều chủ xe cho rằng nếu tự mình tạo ra những thiết bị như vậy thì để làm được việc này họ chỉ cần tuân theo công nghệ lắp ráp hệ thống nhưng cũng phải đáp ứng được yêu cầu cao.

Thành phần của các yếu tố để thu năng lượng mặt trời rất đơn giản, vì tất cả các cấu trúc bao gồm:

mô-đun năng lượng mặt trời;
Người điều khiển;
Ắc quy;
Biến tần;
Bộ chuyển đổi sơ cấp;
Bộ dây;
Thiết bị có khả năng theo dõi quá trình sạc pin;
Thiết bị lấy năng lượng từ pin.

Ngoài ra, các tấm có thể chứa lớp phủ cuộn màng polymer, cần thiết để bảo vệ khỏi các yếu tố bên ngoài. Một tấm pin mặt trời được thiết kế để thu các tia nắng mặt trời và chuyển chúng thành điện năng.

Thiết kế và sắc thái thiết kế của pin năng lượng mặt trời

Ngay sau khi đã có đủ tất cả các thiết bị cần thiết cũng như vật liệu và thiết bị, việc xây dựng thực tế có thể bắt đầu. Bất kỳ ai nghĩ ra và độc lập phát minh ra pin năng lượng mặt trời đều nhất thiết phải bắt đầu với một thiết kế có tính đến những điểm quan trọng.

Cụ thể là:

Vị trí của cấu trúc.
Góc nghiêng sản phẩm.
Việc tính toán khả năng chịu tải của mái nếu lắp đặt sẽ được thực hiện trên chính mái nhà chứ không phải trên tường hoặc móng của ngôi nhà.

Một góc nhôm được sử dụng cho khung, độ dày của nó ít nhất phải là 35 mm. Thể tích của tế bào phải hoàn toàn phù hợp với số lượng tế bào quang điện. Ví dụ: 835x690 mm. Các lỗ dành cho phần cứng được tạo ra trong khung. Trát 2 lớp keo vào bên trong góc. Khung được làm đầy bằng tấm mica, polycarbonate, tấm mica hoặc bất kỳ vật liệu nào khác.

Để bịt kín các đường nối giữa khung và tấm vật liệu, bạn cần ấn cẩn thận tấm dọc theo toàn bộ chu vi.

Sản phẩm được để ngoài trời cho đến khi khô hoàn toàn. Kính được cố định ở 10 điểm, trong các lỗ đã chuẩn bị trước, phải nằm ở góc của khung và ở mỗi bên. Trước khi gắn tế bào quang điện, bạn cần làm sạch bề mặt khỏi bụi. Tiếp theo, dây được hàn vào gạch, trước tiên các điểm tiếp xúc được lau bằng dung dịch cồn và đặt dưới chất trợ dung. Khi làm việc với tinh thể, bạn nên cẩn thận nhất có thể vì cấu trúc của nó quá mỏng manh.

Thanh cái được đặt dọc theo toàn bộ chiều dài của điểm tiếp xúc và làm nóng từ từ bằng mỏ hàn. Tiếp theo, các tấm cần được lật lại và thực hiện các hành động tương tự. Sau đó, các tế bào quang điện được đặt trên bề mặt của tấm mica trong một khung và chúng được cố định vào băng gắn. Là một chất cố định, có thể sử dụng keo silicone thông thường, được bôi theo hình chấm. Một giọt nhỏ là đủ vì nó rất bền.

Sự sắp xếp của các tinh thể phải có khoảng cách giữa chúng từ 3-5 mm để khi nung nóng dưới tác động của tia cực tím, bề mặt không bị biến dạng. Bắt buộc phải nối dây dẫn dọc theo các cạnh của tế bào quang điện với khoang của các thanh cái thông thường. Bởi vì thiết bị đặc biệt chất lượng hàn được kiểm tra. Để bịt kín tấm, chất bịt kín được áp dụng giữa các tấm. Cần phải ấn cẩn thận các tấm xuống để đảm bảo độ bám dính tối đa vào kính. Các cạnh của khung cũng được phủ một lớp keo.

Bên cạnh khung được trang bị một đầu nối để kết nối điốt Schottky. Khung được bọc kính để bảo vệ và các mối nối cũng được bịt kín để ngăn hơi ẩm xâm nhập vào kết cấu. Mặt trước cần được đánh vecni. Bảng điều khiển được lắp đặt trên mái nhà, tường hoặc bất kỳ nơi nào khác được chỉ định trước cho nó.

Hiệu suất của tấm pin mặt trời

Như đã lưu ý, có các loại khác nhau các tấm pin mặt trời và mỗi tấm đều có những đặc điểm riêng. Điều đáng chú ý là cũng có những thiết kế lai để thu năng lượng mặt trời, nhưng giá thành của chúng cao hơn nhiều và chúng chủ yếu được sử dụng cho các tòa nhà công nghiệp.

Đương nhiên, chất lượng và hiệu suất của bất kỳ loại pin năng lượng mặt trời nào đều phụ thuộc trực tiếp vào hiệu suất của các tế bào quang điện của nó, điều này có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như:

Điều kiện khí hậu;
Thời tiết;
Độ dài ngày và đêm;
Bảng điều khiển chiếu sáng đồng đều;
Thay đổi nhiệt độ không khí;
Sự hiện diện của bụi bẩn trên nhựa;
Những tổn thất không thể khắc phục được.

Về cơ bản, hiệu quả hay nói cách khác là hiệu suất của các tấm pin mặt trời phụ thuộc trực tiếp vào tính đồng nhất của độ chiếu sáng của cấu trúc. Ví dụ: nếu một trong các pin mặt trời của cấu trúc có cường độ chiếu sáng thấp, không giống như các pin khác, điều này sẽ gây ra sự phân bố tia nắng không đồng đều khi chiếu vào bảng điều khiển, đồng nghĩa với việc sẽ xảy ra tình trạng quá tải và giảm tổng thể. sản lượng năng lượng.

Để giảm ảnh hưởng của yếu tố như vậy, trong một số trường hợp, tế bào quang điện bị lỗi chỉ cần tắt đi.

Cung cấp pin năng lượng mặt trời hiệu suất tối đa, bạn nên hướng nó chính xác về phía mặt trời, tùy thuộc vào thời điểm trong năm. Một số chủ sở hữu của các cấu trúc như vậy thích cài đặt cài đặt đặc biệt, thông qua đó có thể điều khiển từ xa hay nói cách khác là xoay cấu trúc theo hướng mong muốn. Có những hệ thống quay tự động tùy theo vị trí của mặt trời, di chuyển độc lập trong ngày mà không cần sự giúp đỡ từ bên ngoài theo một chương trình nhất định.

Ngoài ra, hiệu quả của sản phẩm có thể bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của bụi bẩn trên tấm, vì một số pin mặt trời bị tối đi và do đó bắt đầu phân phối năng lượng mặt trời không đều, như đã mô tả trước đó. Có sẵn để bán thành phần đặc biệt, có thể được sử dụng để che phủ bề mặt của pin mặt trời và do đó ngăn chặn sự tích tụ của nhiều loại chất ô nhiễm trên đó.

Pin năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào (video)

Pin năng lượng mặt trời là một thiết bị đắt tiền, bất kể nó được tự lắp ráp hay mua sẵn và việc phải bảo trì liên tục có thể gây ra sự khó chịu, nhưng một khi bạn đã đầu tư vào sản phẩm này, bạn có thể hài lòng với sự hiện diện thường xuyên của nó. điện và không có phí trong một thời gian dài.

Mỗi giây số lượng lớn Năng lượng mặt trời chạm tới bề mặt hành tinh của chúng ta, mang lại sự sống cho mọi sinh vật. Một thách thức xứng đáng cho những bộ óc ham học hỏi là một giải pháp có thể phục vụ nhu cầu của con người. Và những người đã phát minh ra thiết kế pin mặt trời có khả năng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện đang cố gắng biến điều này thành hiện thực.

Sẽ dễ hiểu hơn về cách hoạt động của pin mặt trời bằng cách sử dụng ví dụ về thiết kế dựa trên silicon đơn tinh thể.

Hai lớp silicon có tính chất vật lý khác nhau tạo thành một tấm wafer mỏng. Lớp bên trong là silicon tinh khiết đơn tinh thể có độ dẫn điện loại p, được phủ bên ngoài một lớp silicon “bị ô nhiễm”. Ví dụ, đây có thể là một hỗn hợp phốt pho. Nó có độ dẫn điện loại n. Mặt sau của tấm được phủ một lớp kim loại liên tục.

Các tế bào quang điện được cố định trong khung để có thể thay thế nếu bị hỏng. Toàn bộ cấu trúc được bao phủ bằng kính cường lực hoặc nhựa, giúp bảo vệ nó khỏi tác động tiêu cực yếu tố bên ngoài.

Nguyên lý hoạt động của pin năng lượng mặt trời

Do dòng điện tích di chuyển ở ranh giới của lớp p và n, một vùng điện tích dương không bù được hình thành trong lớp n và một vùng điện tích âm được hình thành trong lớp p, tức là. được mọi người biết đến từ khóa học tiếp giáp p-n vật lý. Sự khác biệt tiềm năng xuất hiện tại điểm nối, sự khác biệt tiềm năng tiếp xúc (rào cản tiềm năng), ngăn cản sự truyền qua của các electron từ lớp p, nhưng cho phép các hạt mang điện thiểu số đi qua theo hướng ngược lại, điều này có thể thu được ảnh- emf khi ánh sáng mặt trời chiếu vào tế bào quang điện.

Khi chiếu xạ Ánh sáng mặt trời, các photon bị hấp thụ bắt đầu tạo ra các cặp electron-lỗ trống không cân bằng. Các electron được tạo ra gần quá trình chuyển đổi sẽ di chuyển từ lớp p sang vùng n.

Theo cách tương tự, các lỗ thừa từ lớp n sẽ đi vào lớp p (Hình a). Hóa ra là điện tích dương tích tụ trong lớp p và điện tích âm trong lớp n, gây ra điện áp trong mạch ngoài(Hình b). Nguồn dòng có hai cực: cực dương - lớp p và cực âm - lớp n.

Đây là nguyên lý hoạt động cơ bản của pin mặt trời. Do đó, các electron dường như đang chạy theo vòng tròn, tức là rời khỏi lớp p và quay trở lại lớp n, chuyển tải (pin).

Dòng quang điện trong phần tử tiếp giáp đơn chỉ được cung cấp bởi những electron có năng lượng cao hơn độ rộng của một vùng cấm nhất định. Những người có ít năng lượng hơn sẽ không tham gia vào quá trình này. Hạn chế này có thể được loại bỏ bằng các cấu trúc đa lớp bao gồm nhiều hơn một pin mặt trời, với các khoảng trống khác nhau. Chúng được gọi là tầng, đa điểm nối hoặc song song. Khả năng chuyển đổi quang điện của chúng cao hơn do thực tế là các pin mặt trời như vậy hoạt động với quang phổ mặt trời rộng hơn. Trong đó, các tế bào quang điện được định vị khi khoảng cách dải giảm. Các tia nắng mặt trời chiếu vào tế bào quang điện có diện tích rộng nhất trước tiên và các photon có năng lượng cao nhất sẽ bị hấp thụ.

Sau đó, các photon được truyền bởi lớp trên đạt tới phần tử tiếp theo vân vân. Trong lĩnh vực nguyên tố bậc thang, hướng nghiên cứu chính là sử dụng gali arsenua làm một hoặc nhiều thành phần. Những yếu tố như vậy có hiệu suất chuyển đổi là 35%. Các phần tử được kết nối vào pin, vì cần phải tạo ra một phần tử riêng biệt size lớn(và do đó quyền lực) không được phép bởi khả năng kỹ thuật.

Pin mặt trời có thể hoạt động trong thời gian dài. Họ đã chứng tỏ mình là người ổn định và nguồn đáng tin năng lượng, đã được thử nghiệm trong không gian, nơi mối nguy hiểm chính đối với chúng là bụi sao băng và bức xạ, dẫn đến sự ăn mòn của các nguyên tố silicon. Tuy nhiên, vì trên Trái đất, những yếu tố này không có tác động tiêu cực đến chúng nên có thể giả định rằng tuổi thọ sử dụng của các nguyên tố sẽ còn dài hơn nữa.

Các tấm pin mặt trời đã được con người sử dụng, đóng vai trò là nguồn năng lượng cho nhiều thiết bị khác nhau, bắt đầu từ điện thoại di động và kết thúc bằng xe điện.

Và đây đã là nỗ lực thứ hai của con người nhằm khai thác nguồn năng lượng mặt trời vô tận, buộc nó phải hoạt động vì lợi ích của mình. Nỗ lực đầu tiên là tạo ra các bộ thu năng lượng mặt trời, trong đó điện được tạo ra bằng cách đun nóng nước đến nhiệt độ sôi với các tia mặt trời tập trung.

Ưu điểm của tấm pin mặt trời là chúng trực tiếp sản xuất điện, tổn thất năng lượng ít hơn nhiều so với các tấm thu năng lượng mặt trời nhiều tầng, trong đó quá trình thu được nó gắn liền với sự tập trung của tia nắng, làm nóng nước, giải phóng hơi nước làm quay tua bin hơi nước. , và chỉ sau đó việc tạo ra điện bằng máy phát điện. Các thông số chính của tấm pin mặt trời trước hết là công suất. Sau đó, điều quan trọng là họ có bao nhiêu năng lượng.

Thông số này phụ thuộc vào dung lượng của pin và số lượng của chúng. Tham số thứ ba là công suất đỉnh cao tiêu thụ, nghĩa là số lượng tại một thời điểm kết nối có thể thiết bị. Một lần nữa thông số quan trọng là điện áp danh định mà sự lựa chọn phụ thuộc vào thiết bị bổ sung: biến tần, tấm pin năng lượng mặt trời, bộ điều khiển, pin.

Các loại tấm pin mặt trời

Tất cả các tấm pin mặt trời thoạt nhìn đều giống nhau - các phần tử được phủ kính tối màu với các dải kim loại dẫn dòng điện, được đặt trong khung nhôm.

Tuy nhiên, các tấm pin mặt trời được phân loại theo công suất điện mà chúng tạo ra, điều này phụ thuộc vào thiết kế và diện tích của tấm pin (chúng có thể là những tấm thu nhỏ có công suất lên đến 10 watt và những “tấm” rộng có công suất khoảng 10 watt). hai trăm watt trở lên).

Ngoài ra, chúng còn khác nhau về loại tế bào quang điện hình thành nên chúng: quang hóa, vô định hình, hữu cơ và cả những tế bào được tạo ra trên cơ sở chất bán dẫn silicon, có hệ số chuyển đổi quang điện cao hơn nhiều lần. Do đó, công suất lớn hơn (đặc biệt khi trời nắng). Đối thủ cạnh tranh với loại thứ hai có thể là pin năng lượng mặt trời dựa trên gali arsenide. Đó là, có năm loại tấm pin mặt trời trên thị trường hiện nay.

Chúng khác nhau về vật liệu được sử dụng để sản xuất:

1. Tấm pin làm bằng tế bào quang điện đa tinh thể, có màu xanh lam đặc trưng của tấm pin năng lượng mặt trời, cấu trúc tinh thể và hiệu suất 12-14%.

Bảng đa tinh thể

2. Các tấm làm từ các nguyên tố đơn tinh thể đắt hơn nhưng cũng hiệu quả hơn (hiệu suất - lên tới 16%).

3. Các tấm pin mặt trời làm bằng silicon vô định hình, có hiệu suất thấp nhất - 6-8%, nhưng chúng tạo ra năng lượng rẻ nhất.

4. Tấm cadmium Telluride, được tạo ra bằng công nghệ màng (hiệu suất - 11%).

Bảng điều khiển dựa trên cadmium Telluride

5. Cuối cùng, các tấm pin mặt trời dựa trên chất bán dẫn CIGS, bao gồm selen, indium, đồng, gali. Công nghệ sản xuất của họ cũng là phim, nhưng hiệu suất đạt tới 15%.

Ngoài ra, các tấm pin mặt trời có thể linh hoạt và di động.

Rất tiện lợi là những tấm linh hoạt có thể dễ dàng cuộn lại như giấy thông thường. Mặc dù giá thành của chúng cao hơn so với các đối tác thể rắn nhưng chúng đã chiếm được vị trí thích hợp trên thị trường. Chúng chủ yếu có nhu cầu trong số khách du lịch và những người đi du lịch, trong trường hợp không có điện khí hóa, cần phải sạc điện tiện ích di động. Nhân tiện, nhà sản xuất pin linh hoạt chạy bằng năng lượng mặt trời chính là Sun Charger, gần đây đã cập nhật đội hình mô hình 34 W và 9 W.

Mẫu đầu tiên phù hợp để cấp nguồn cho máy tính bảng, điện thoại cầm tay, máy quay video, máy ảnh kỹ thuật số, GPS, pin gel 6 và 12 volt, tức là nó có thể đáp ứng nhu cầu của nhiều người trong một chuyến đi bộ đường dài.

SunCharger SC-9/14 - pin gấp

Cô ấy ở dạng mở

Tính năng của pin: thiết kế gập nhỏ gọn, hoạt động ở nhiệt độ từ -50 đến +70 độ, trọng lượng chỉ 420 gram, được trang bị lớp phủ chống phản chiếu, đèn LED tích hợp, khoen để buộc chặt. Giắc cắm đầu ra có dạng tròn (5,5 mm / 2,1 mm).

Đặc tính điện: làm việc điện áp đầu ra 13,5 V (tiêu chuẩn 12V), không tải – 19V; dòng điện đầu ra hoạt động – 0,65 A; kích thước khi gấp và mở ra - 20,5x15x3 cm và 50x41,5x0,4 cm; công suất đầu ra – 8,6 W.

Mẫu thứ hai SunCharger SC-34/18 cho đến nay là mẫu mạnh nhất trong dòng tấm pin mặt trời linh hoạt. Nó được phát triển đặc biệt cho các ổ đĩa phổ thông (máy tính xách tay), có đầu vào sạc thường là 17-19 volt. Công suất tối đa - 18V. Nó kết nối trực tiếp với các ổ đĩa, đảm bảo sự kết hợp hoàn hảo. Rõ ràng là nó cũng phù hợp với những người lái xe ít “háu ăn” hơn, bao gồm cả ắc quy axit chì 12 volt được sử dụng trên ô tô.

Mảng năng lượng mặt trời tạo ra điện áp 18V ở điểm công suất tối đa và được kết nối trực tiếp với các thiết bị lưu trữ này. Vì vậy, cô ấy “hoàn toàn” phù hợp với họ.

Đương nhiên, loại pin này cũng phù hợp để sạc cho những người tiêu dùng ít phàm ăn hơn. Như bạn đã biết, không bao giờ có đủ năng lượng. Và cũng lặng lẽ sạc 12 V pin axit chì, kể cả ô tô (sau vài giờ sạc, bạn đã có thể khởi động xe). Độ dày của nó là 4 cm (tức là nó đã lớn hơn một chút), nhưng hóa ra pin thậm chí còn nhỏ gọn hơn một chút so với pin 12 V thông thường.

Điều này đạt được nhờ vào loại vải mỏng hơn được sử dụng trong quá trình sản xuất và các tế bào quang điện nhiều lớp có diện tích lớn hơn.

Pin tương tự đã mở

Ngoài những tính năng đặc trưng của mô hình trước đó, ở đây ở đầu ra, ngoài đầu nối tròn còn có “mẹ” và “cha”.

Đặc tính điện: công suất đầu ra, như được ghi rõ trên nhãn, 34 W; dòng điện đầu ra hoạt động – 1,9 A; kích thước 40x18x4 cm (gấp lại) và 40x18x4 cm (mở ra). Điện áp đầu ra – 18 V và 26 V (không tải). Trọng lượng tất nhiên là nhiều hơn - 1,7 kg.

Pin năng lượng mặt trời di động - đặc biệt dành cho khách du lịch

Mọi người ngày nay đều có các thiết bị điện tử. Việc một số có ít hơn và một số có nhiều hơn không thành vấn đề. Tất cả chúng đều cần được sạc và để làm được điều này, chúng ta cần thiết bị sạc. Nhưng vấn đề này đặc biệt nghiêm trọng đối với những người đang ở những nơi không có nguồn điện. Lối thoát duy nhất là các tấm pin mặt trời. Nhưng giá của chúng vẫn cao và sự lựa chọn vẫn còn ít. Sự lựa chọn tốt nhất, như người ta thường tin, là sản phẩm của công ty Goal Zero (mặc dù có cả sản phẩm của Nga và Trung Quốc - điều luôn làm dấy lên nghi ngờ).

Nhưng hóa ra không phải mọi thứ sản xuất tại Trung Quốc hay Hàn Quốc đều xấu. Đặc biệt hài lòng với pin năng lượng mặt trời là công ty YOLK ở Chicago, công ty đã bắt đầu sản xuất pin năng lượng mặt trời nhỏ gọn. Pin năng lượng mặt trời Giấy – mỏng nhất và nhẹ nhất. Trọng lượng của nó chỉ là 120 gram. Nhưng còn có những ưu điểm khác - thiết kế mô-đun cho phép bạn tăng sức mạnh. Pin năng lượng mặt trời trông giống như một chiếc hộp nhựa, có kích thước tương tự iPad, chỉ mỏng gấp đôi. Có một bảng điều khiển năng lượng mặt trời ở mặt trước của nó. Có một đầu ra cho máy tính xách tay trên vỏ và cổng USB và để kết nối các tấm pin mặt trời khác, cũng như đèn pin. Bên trong chiếc hộp thần kỳ này có pin và bảng điều khiển. Bạn có thể sạc thiết bị từ ổ cắm và có thể là điện thoại và hai máy tính xách tay cùng một lúc. Tất nhiên, thiết bị cũng được sạc từ mặt trời. Ngay khi có ánh sáng chiếu vào, đèn báo sẽ sáng lên. Khi đi du lịch, tấm pin mặt trời đơn giản là không thể thay thế: nó sạc thành công tất cả các thiết bị cần thiết - điện thoại nhanh hơn, máy tính xách tay.

Tấm pin mặt trời di động có kích thước nhỏ gọn: Chúng thậm chí còn có sẵn ở dạng móc khóa, có thể gắn vào bất cứ thứ gì. Chúng được phát triển để bạn có thể đưa chúng đi câu cá, đi bộ đường dài, v.v. Chúng chắc chắn có đèn pin để vào ban đêm bạn có thể chiếu sáng đường, lều, v.v., giá đỡ giúp bạn dễ dàng đặt chúng trên ba lô, thuyền kayak, lều . Điều rất quan trọng là thiết bị như vậy phải có pin tích hợp cho phép bạn sạc thiết bị vào ban đêm.

Các nhà khoa học đang nỗ lực tăng hiệu suất nhưng cho đến nay các tấm pin mặt trời làm từ nguyên tố đơn tinh thể đang dẫn đầu về chỉ số này. Bao gồm nhiều lớp, các tấm đơn tinh thể được thiết kế sao cho một trong các lớp hấp thụ năng lượng xanh, lớp kia - màu đỏ và lớp thứ ba - xanh lam. Tuy nhiên, giá thành của những tấm như vậy rất cao.

Như bạn đã biết, pin năng lượng mặt trời bao gồm một số bộ phận cần thiết. Cơ sở của nó, giống như động cơ của một chiếc ô tô hay trái tim của con người, là một tấm pin mặt trời - một hộp hình chữ nhật trong suốt với các hình vuông màu tối được cắt mỏng bằng silicon bên trong. Silicon được sử dụng trong sản xuất, hay đúng hơn là oxit của nó (hợp chất với oxy), là nguyên tố chính trong sản xuất pin mặt trời.

Các công nghệ sản xuất tấm pin mặt trời liên tục được cải tiến và bao gồm nhiều giai đoạn.

Ở giai đoạn đầu tiên, nguyên liệu thô được chuẩn bị: cát thạch anh được làm sạch bằng cách nung nó với than cốc. Kết quả là nó được giải phóng khỏi oxy, biến thành những mảnh silicon nguyên chất, phần nào gợi nhớ đến than đá. Sau đó, các tinh thể được phát triển từ nó - nền tảng của các tấm pin mặt trời, sắp xếp cấu trúc của silicon. Để làm điều này, silicon nguyên chất được hạ xuống nồi nấu kim loại và đun nóng đến nhiệt độ cao, thêm một hạt giống vào dung nham nóng chảy. Bạn có thể so sánh nó với một mẫu tinh thể trong tương lai, xung quanh đó silicon có cấu trúc có trật tự phát triển từng lớp một. Sau vài giờ tăng trưởng, thu được một tinh thể monosilicon (hoặc silicon đa tinh thể, quá trình thu được loại này đắt hơn, ảnh hưởng đến giá của các tấm pin mặt trời từ nó), giống như một cột băng lớn. Sau đó phôi hình trụ được biến thành một hình song song. Sau đó, phôi được cắt thành các tấm có độ dày 100-200 micron (độ dày bằng ba sợi tóc người), chúng được kiểm tra, phân loại và gửi đến giai đoạn xử lý tiếp theo.
Ở giai đoạn thứ hai tấmđược hàn thành từng phần, từ đó các khối được tạo thành trên kính để loại bỏ khả năng tác động cơ học lên pin mặt trời thành phẩm. Các phần thường bao gồm 9-10 pin mặt trời, khối - từ 4-6 phần.
Giai đoạn thứ ba bao gồm các tấm cán được hàn thành khối bằng màng ethylene vinyl axetat, sau đó lớp phủ bảo vệ, được thực hiện bằng máy tính theo dõi áp suất, chân không và nhiệt độ.
Giai đoạn thứ tư là cuối cùng. Trong quá trình này, hộp kết nối và khung nhôm được lắp đặt. Thử nghiệm được thực hiện lại, trong đó các chỉ số được đo: điện áp mạch hở, dòng điện ngắn mạch, điện áp và điểm dòng điện có công suất tối đa.

Dẫn đầu trong số các doanh nghiệp sản xuất tấm pin mặt trời là các quốc gia sau: Trung Quốc (các công ty Trina Solar, Yingli, Suntech), Nhật Bản (Sharp Solar) và Hoa Kỳ (First Solar), không chỉ sản xuất chúng mà còn tham gia thiết kế các trạm năng lượng mặt trời và xây dựng chúng. Nhà máy năng lượng mặt trời mạnh nhất thế giới, Agua Caliente ở Arizona, là công trình của công ty này. Việc xây dựng nhà máy điện mặt trời lớn nhất "Perovo" ở Ukraine được thực hiện bởi một công ty của Áo (Activ Solar).

Pin năng lượng mặt trời giá bao nhiêu?

Bán tấm pin mặt trời là một công việc kinh doanh có lợi nhuận và đầy hứa hẹn. Khối lượng bán hàng tăng hàng năm. Vị trí đầu tiên về doanh số - nhà sản xuất Trung Quốc, có sản phẩm được đặc trưng bởi chi phí thấp. Tình trạng này đã dẫn đến sự phá sản của các thương hiệu lớn của Đức, có giá đắt gấp đôi tấm pin mặt trời của Trung Quốc.

Chi phí của các tấm pin mặt trời phụ thuộc vào nhà sản xuất và nguồn điện, và có phạm vi rất lớn - từ 1800 UAH lên tới 9000 UAH (đối với Ukraina), từ 5 nghìn rúp đến 30 nghìn (Cho nước Nga). Giá thành của những cục pin SunCharger SC-9/14 và SunCharger SC-34/18 này cũng cao (bạn phải bỏ tiền ra mua) đặc điểm tuyệt vời). Số tiền tương ứng 6100 và 20700 rúp. Tuy nhiên, so với pin linh hoạt AcmePower 32 W, mức giá của nó là 27 nghìn rúp, pin này rẻ hơn nhiều.

Những người muốn tiết kiệm tiền có thể mua pin gấp tinh thể năng lượng mặt trời với mức giá rẻ hơn 2,5 lần.

kết luận

Những ý tưởng tuyệt vời đang dần trở thành hiện thực. Ví dụ, chúng ta hãy nhớ lại một máy tính vi mô dựa trên tế bào quang điện, thứ từng có vẻ như là một sự tò mò cho phép bạn không thay pin trong nhiều năm. Sự phát minh những năm gần đây– một chiếc điện thoại di động có tích hợp tấm pin mặt trời, ô tô và máy bay di chuyển nhờ cùng một nguồn năng lượng mặt trời. Trong tương lai, các tấm pin mặt trời chắc chắn sẽ trở thành nguồn năng lượng chính, cuối cùng sẽ “chữa khỏi” mọi tiện ích khỏi “nghiện ổ cắm” và mang lại cho nhân loại nguồn năng lượng giá rẻ.