Thực đơn
trang chủTiểu sử

Các tấm pin mặt trời hiệu quả nhất: hiệu suất, công suất và điện áp. Tấm pin mặt trời hiệu quả cao

Gần đây, năng lượng mặt trời đã phát triển với tốc độ chóng mặt.

Gần đây, năng lượng mặt trời đã phát triển với tốc độ nhanh đến mức chỉ trong 10 năm, tỷ trọng điện mặt trời trong sản xuất điện hàng năm trên toàn cầu đã tăng từ 0,02% năm 2006 lên gần 1% vào năm 2016.


Dam Solar Park là nhà máy điện mặt trời lớn nhất thế giới. Công suất 850 MW.

Nguyên liệu chính cho các nhà máy điện mặt trời là silicon, nguồn dự trữ trên Trái đất thực tế là vô tận. Một vấn đề là hiệu quả của pin mặt trời silicon còn nhiều điều chưa được mong đợi. Các tấm pin mặt trời hiệu quả nhất có hiệu suất không quá 23%. Và tỷ lệ hiệu quả trung bình dao động từ 16% đến 18%. Vì vậy, các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới liên quan đến lĩnh vực quang điện mặt trời đang nỗ lực giải phóng các bộ chuyển đổi quang năng mặt trời khỏi hình ảnh nhà cung cấp điện đắt tiền.

Một cuộc đấu tranh thực sự đã diễn ra để tạo ra một siêu tế bào năng lượng mặt trời. Tiêu chí chính là hiệu quả cao và chi phí thấp. Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL) ở Hoa Kỳ thậm chí còn phát hành định kỳ một bản tin phản ánh kết quả tạm thời của cuộc đấu tranh này. Và mỗi tập phim đều cho thấy những người chiến thắng và kẻ thua cuộc, những người ngoài cuộc và những người mới nổi vô tình tham gia vào cuộc đua này.

Dẫn đầu: tế bào năng lượng mặt trời đa lớp

Những bộ chuyển đổi helium này giống như một chiếc bánh sandwich làm từ nhiều vật liệu khác nhau, bao gồm perovskite, silicon và màng mỏng. Trong trường hợp này, mỗi lớp chỉ hấp thụ ánh sáng có bước sóng nhất định. Kết quả là, các tế bào helium nhiều lớp này, với diện tích bề mặt làm việc bằng nhau, tạo ra nhiều năng lượng hơn đáng kể so với các tế bào khác.

Hiệu suất phá kỷ lục của bộ chuyển đổi quang nhiều lớp đã đạt được vào cuối năm 2014 bởi một nhóm nghiên cứu chung Đức-Pháp do Tiến sĩ Frank Dimroth dẫn đầu tại Viện Hệ thống Năng lượng Mặt trời Fraunhofer. Hiệu suất đạt được là 46%. Giá trị hiệu quả tuyệt vời này đã được xác nhận bởi một nghiên cứu độc lập tại NMIJ/AIST - trung tâm đo lường lớn nhất Nhật Bản.


Pin mặt trời nhiều lớp. Hiệu suất – 46%

Những tế bào này được tạo thành từ bốn lớp và một thấu kính tập trung ánh sáng mặt trời vào chúng. Những nhược điểm bao gồm sự hiện diện của germanium trong cấu trúc của chất nền, điều này làm tăng nhẹ giá thành của mô-đun năng lượng mặt trời. Nhưng tất cả những thiếu sót của tế bào nhiều lớp cuối cùng đều có thể được loại bỏ và các nhà nghiên cứu tin tưởng rằng trong tương lai rất gần, sự phát triển của chúng sẽ rời khỏi bức tường phòng thí nghiệm và bước vào thế giới rộng lớn.

Tân binh của năm - Perovskite

Khá bất ngờ, một người mới đã can thiệp vào cuộc đua dẫn đầu - perovskite. Perovskite là tên gọi chung cho tất cả các vật liệu có cấu trúc tinh thể lập phương nhất định. Mặc dù perovskite đã được biết đến từ lâu nhưng nghiên cứu về pin mặt trời làm từ vật liệu này chỉ mới bắt đầu từ năm 2006 đến 2008. Kết quả ban đầu thật đáng thất vọng: hiệu suất của bộ chuyển đổi quang perovskite không vượt quá 2%. Đồng thời, các tính toán cho thấy con số này có thể cao hơn rất nhiều. Thật vậy, sau một loạt thử nghiệm thành công, vào tháng 3 năm 2016, các nhà nghiên cứu Hàn Quốc đã nhận được hiệu quả được xác nhận là 22%, bản thân điều này đã trở thành một hiện tượng.


Pin mặt trời Perovskite

Ưu điểm của tế bào perovskite là chúng thuận tiện hơn khi làm việc và dễ sản xuất hơn so với các tế bào silicon tương tự. Với việc sản xuất hàng loạt bộ chuyển đổi quang perovskite, giá một watt điện có thể lên tới 0,10 USD. Nhưng các chuyên gia tin rằng miễn là tế bào helium perovskite đạt hiệu suất tối đa và bắt đầu được sản xuất với số lượng công nghiệp, chi phí cho một watt điện “silicon” có thể giảm đáng kể và đạt mức tương tự là 0,10 USD.

Thí nghiệm: chấm lượng tử và pin mặt trời hữu cơ

Loại bộ chuyển đổi quang năng mặt trời này vẫn đang ở giai đoạn phát triển ban đầu và chưa thể được coi là đối thủ cạnh tranh nghiêm trọng với pin helium hiện có. Tuy nhiên, nhà phát triển, Đại học Toronto, tuyên bố rằng theo tính toán lý thuyết, hiệu suất của pin mặt trời dựa trên hạt nano - chấm lượng tử - sẽ trên 40%. Bản chất phát minh của các nhà khoa học Canada là các hạt nano - chấm lượng tử - có thể hấp thụ ánh sáng ở các dải quang phổ khác nhau. Bằng cách thay đổi kích thước của các chấm lượng tử này, người ta có thể chọn phạm vi hoạt động tối ưu của bộ chuyển đổi quang.


Pin mặt trời dựa trên chấm lượng tử

Và xem xét rằng lớp nano này có thể được áp dụng bằng cách phun lên bất kỳ chất nền nào, kể cả trong suốt, có triển vọng đầy hứa hẹn trong ứng dụng thực tế của khám phá này. Và mặc dù ngày nay các phòng thí nghiệm chỉ đạt được tỷ lệ hiệu suất 11,5% khi làm việc với chấm lượng tử, nhưng không ai nghi ngờ về triển vọng của hướng đi này. Và công việc vẫn tiếp tục.

Cửa sổ năng lượng mặt trời – pin mặt trời mới có hiệu suất 50%

Công ty Solar Window đến từ Maryland (Mỹ) vừa giới thiệu công nghệ “kính năng lượng mặt trời” mang tính cách mạng, làm thay đổi hoàn toàn những quan niệm truyền thống về tấm pin mặt trời.

Trước đây, đã có báo cáo về công nghệ helium trong suốt, cũng như việc công ty này hứa hẹn sẽ tăng đáng kể hiệu suất của các mô-đun năng lượng mặt trời. Và, như những sự kiện gần đây đã cho thấy, đây không chỉ là những lời hứa hẹn mà còn là hiệu suất 50% - không còn chỉ là niềm vui lý thuyết của các nhà nghiên cứu của công ty. Trong khi các nhà sản xuất khác mới gia nhập thị trường với kết quả khiêm tốn hơn, Solar Window đã trình làng những phát triển công nghệ cao thực sự mang tính cách mạng trong lĩnh vực quang điện helium.

Những phát triển này mở đường cho việc sản xuất pin mặt trời trong suốt, có hiệu suất cao hơn đáng kể so với pin truyền thống. Nhưng đây không phải là lợi thế duy nhất của các mô-đun năng lượng mặt trời mới từ Maryland. Các tế bào helium mới có thể dễ dàng gắn vào bất kỳ bề mặt trong suốt nào (ví dụ: cửa sổ) và có thể hoạt động trong bóng râm hoặc dưới ánh sáng nhân tạo. Do chi phí thấp, các khoản đầu tư vào việc trang bị một tòa nhà với các mô-đun như vậy có thể tự hoàn vốn trong vòng một năm. Để so sánh, thời gian hoàn vốn của các tấm pin mặt trời truyền thống dao động từ 5 đến 10 năm, đây là một sự khác biệt rất lớn.



Pin mặt trời của công ty Solar Window

Công ty Solar Window đã công bố một số chi tiết về công nghệ mới sản xuất các tấm pin mặt trời với hiệu suất cao như vậy. Tất nhiên, bí quyết chính đã bị loại ra khỏi phương trình. Tất cả các tế bào helium được làm chủ yếu bằng vật liệu hữu cơ. Các lớp nguyên tố bao gồm các chất dẫn điện trong suốt, carbon, hydro, nitơ và oxy. Theo công ty, việc sản xuất các mô-đun năng lượng mặt trời này thân thiện với môi trường đến mức tác động đến môi trường ít hơn 12 lần so với việc sản xuất các mô-đun khí heli truyền thống. Trong 28 tháng tới, những tấm pin mặt trời trong suốt đầu tiên sẽ được lắp đặt ở một số tòa nhà, trường học, văn phòng và tòa nhà chọc trời.

Nếu chúng ta nói về triển vọng phát triển quang điện helium, rất có thể pin mặt trời silicon truyền thống có thể trở thành quá khứ, nhường chỗ cho các thành phần đa chức năng, nhẹ, hiệu quả cao, mở ra những chân trời rộng lớn nhất cho năng lượng helium. được phát hành

Ngày nay có rất nhiều nhầm lẫn xung quanh khái niệm hiệu quả của hệ mặt trời, đây là một tiêu chí quan trọng đối với chi phí của chúng. Khái niệm về hiệu suất của tấm pin mặt trời đề cập đến tỷ lệ phần trăm ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin được chuyển thành điện năng để sử dụng tiếp. Các vật liệu khác nhau cho tấm pin mặt trời tạo ra hiệu suất khác nhau, thậm chí cùng một công ty sản xuất cũng có hiệu suất chuyển đổi khác nhau. Tăng hiệu quả là cách tốt nhất để giảm chi phí năng lượng mặt trời.

Hiệu suất của pin mặt trời phụ thuộc vào độ sạch của các tấm được sử dụng làm nguyên liệu thô trong sản xuất. Ngoài ra, điều rất quan trọng là bảng điều khiển là đơn tinh thể hay đa tinh thể. Hầu hết các công ty lớn đang tập trung nỗ lực vào việc tăng hiệu quả nhằm giảm chi phí trong việc sử dụng năng lượng mặt trời không ngừng.

Chúng ta hãy xem xét phạm vi hiệu quả chung của pin mặt trời dựa trên các loại pin khác nhau và các công nghệ khác nhau.

Có những loại sau - silicon đa tinh thể hoặc đơn tinh thể. Pin đa năng lượng mặt trời có hiệu suất thấp hơn pin làm từ pin đơn tinh thể.

Hiệu suất của pin mặt trời có thể thay đổi từ 12% đến 20% đối với silicon đơn tinh thể thông thường. Ở những loại thường được lắp đặt, hiệu suất tính toán là 15% và phụ thuộc vào loại silicon. Một số nhà sản xuất trên thế giới không ngừng nâng cao hiệu quả nhằm giảm chi phí và dẫn trước các đối thủ trong ngành cạnh tranh này. Những người khác tối đa hóa hiệu quả của pin mặt trời tinh thể bằng cách sử dụng quy mô sản xuất lớn.

Pin mặt trời đa tinh thể có giá thành thấp hơn so với pin đơn tinh thể và có hiệu suất trong khoảng 14-17%.

Công nghệ màng mỏng, trái ngược với vật liệu carbon-silicon, có một số ưu điểm.

Công nghệ C-Si silicon vô định hình có hiệu suất trung bình thấp nhất nhưng lại rẻ nhất.

Đồng-indium-gallium-sulfide (CIGS) và cadmium-telurium (Cd-Te) có tiềm năng lớn nhất để tăng hiệu quả. Nhiều nhà sản xuất đang thúc đẩy sự phát triển của công nghệ này và đưa ra một số mức hiệu suất cao nhất cho các mẫu của họ, tăng 19%. Họ đạt được giá trị này bằng cách sử dụng một số phương pháp, bao gồm cả việc sử dụng lớp phủ phản chiếu có thể thu được nhiều ánh sáng hơn từ góc.

Nếu chúng ta biện minh cho sự phụ thuộc không phải vào vật liệu mà vào kích thước tổng thể, thì hiệu suất càng cao thì diện tích bề mặt làm việc cần thiết của pin càng nhỏ.

Mặc dù tỷ lệ phần trăm trung bình có vẻ hơi thấp nhưng có thể dễ dàng thay đổi thiết bị, chính xác là khi lắp đặt, với đủ công suất để đáp ứng nhu cầu năng lượng.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của mảng năng lượng mặt trời bao gồm:

Định hướng bề mặt lắp đặt
Lý tưởng nhất là mái nhà phải hướng về phía nam, nhưng chất lượng thiết kế thường có thể bù đắp cho các hướng khác.

Góc nghiêng
Độ cao và độ dốc của bề mặt có thể ảnh hưởng đến số giờ ánh sáng mặt trời nhận được trung bình một ngày trong suốt cả năm. Các hệ thống thương mại lớn có hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời tự động thay đổi góc chiếu của mặt trời suốt cả ngày. Thông thường không được sử dụng cho việc lắp đặt khu dân cư.

Nhiệt độ
Hầu hết các tấm đều trở nên nóng trong quá trình sử dụng. Vì vậy, chúng thường cần được lắp đặt cao hơn mái nhà một chút để đảm bảo đủ luồng không khí làm mát.

Bóng tối
Về nguyên tắc, bóng là kẻ thù của năng lượng mặt trời. Nếu chọn thiết kế lắp đặt kém, ngay cả một lượng nhỏ bóng trên một tấm pin cũng có thể làm ngừng quá trình sản xuất năng lượng của tất cả các phần tử khác. Trước khi thiết kế một hệ thống, cần phải phân tích chi tiết về bóng râm. bề mặt lắp đặt được thực hiện để xác định các hình dạng có thể có của bóng râm và ánh sáng mặt trời trong suốt cả năm. Một phân tích chi tiết khác sau đó được thực hiện để kiểm tra các kết luận đạt được.

Các tấm pin mặt trời thông thường với hệ thống năng lượng mặt trời quy mô công nghiệp hiệu suất cao được lắp đặt trên các cọc cách mặt đất 80 cm, nằm theo hướng từ Đông sang Tây, dọc theo chuyển động của mặt trời, nghiêng một góc 25 độ.

Viện Nghiên cứu Hệ thống Năng lượng Mặt trời Fraunhofer, Soitec, CEA-Leti và Trung tâm Helmholtz Berlin công bố rằng họ đã đạt được kỷ lục thế giới mới về hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện bằng cấu trúc pin mặt trời bốn lớp mới. Giống như một số pin mặt trời nhiều lớp khác, con chip này được thiết kế để hoạt động với bộ tập trung giúp tập trung dòng tia mặt trời gấp 297,3 lần, tức là diện tích của thấu kính tập trung lớn hơn khoảng 300 lần so với diện tích của tế bào quang điện. Hiệu suất 44,7% áp dụng cho phổ bức xạ mặt trời rộng: từ tia cực tím đến tia hồng ngoại. Năng lượng của sóng có chiều dài 200-1800 nm được bốn lớp tế bào hấp thụ. Đây là một bước quan trọng hướng tới việc làm cho điện mặt trời rẻ hơn và tiến gần đến cột mốc quan trọng là hiệu suất 50%.

Pin mặt trời gồm bốn lớp chất bán dẫn III-IV được kết nối trực tiếp đạt hiệu suất 44,7%.


Vào tháng 5 năm 2013, một nhóm người Đức-Pháp từ Fraunhofer ISE, Soitec, CEA-Leti và Helmholtz Center Berlin đã công bố việc tạo ra pin mặt trời với hiệu suất 43,6%. Dựa trên kết quả này và nhờ các bước nghiên cứu chuyên sâu và tối ưu hóa sâu hơn, hiệu suất đã đạt được là 44,7%.
Những pin mặt trời này được sử dụng trong bộ tập trung quang điện (PVC), một công nghệ có hiệu suất cao hơn gấp đôi so với các nhà máy quang điện thông thường ở những vị trí giàu ánh nắng mặt trời. Việc sử dụng chất bán dẫn III-V ban đầu được sử dụng trong công nghệ vũ trụ đã giúp đạt được hiệu quả cao trong việc chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Trong kết nối pin mặt trời này, các tế bào làm bằng chất bán dẫn III-V được xếp chồng lên nhau. Mỗi lớp hấp thụ các bước sóng khác nhau từ quang phổ mặt trời.


Hiệu suất lượng tử bên ngoài của pin mặt trời bốn cell (mỗi lớp trong số bốn lớp có màu riêng).



Đặc tính dòng điện cho pin mặt trời phá kỷ lục


Frank Dimroth, trưởng bộ phận và giám đốc dự án chịu trách nhiệm phát triển lĩnh vực này tại Viện Fraunhofer, cho biết: “Chúng tôi vô cùng tự hào về đội ngũ của mình, những người đã nghiên cứu pin mặt trời này được ba năm”. “Loại kết nối pin mặt trời này đã được cải tiến trong nhiều năm nhờ quá trình thử nghiệm cẩn thận. Ngoài việc cải tiến vật liệu và tối ưu hóa cấu trúc, công nghệ "liên kết tấm" mới cũng đóng một vai trò quan trọng. Với công nghệ này, chúng tôi có thể kết nối hai chip bán dẫn không thể phát triển chồng lên nhau trong khi vẫn duy trì chất lượng cao của chúng. Bằng cách này, chúng tôi có thể tạo ra sự kết hợp tối ưu để đạt được hiệu suất pin mặt trời cao.”
"Mức tăng hiệu suất kỷ lục thế giới hơn 1% trong vòng chưa đầy 4 tháng này chứng tỏ tiềm năng cực kỳ cao của loại kết nối pin mặt trời mới này." André-Jacques Auberton-Hervé, Chủ tịch kiêm Giám đốc điều hành của Soitec cho biết. "Thành tựu mới này khẳng định xu hướng hướng tới hiệu quả cao hơn, vốn là chìa khóa cho khả năng cạnh tranh của các hệ thống pin mặt trời của chúng tôi. Chúng tôi rất tự hào về thành tựu này và nó thể hiện sự thành công trong sự hợp tác của chúng tôi."
"Kỷ lục mới củng cố niềm tin vào khả năng ghép nối trực tiếp của chất bán dẫn. Quá trình này được phát triển thông qua sự hợp tác của chúng tôi với Soitec và Viện Fraunhofer. Chúng tôi rất tự hào về kết quả mới này, mở ra triển vọng lớn cho công nghệ năng lượng mặt trời dựa trên loại mới về sự kết nối của các yếu tố", Giám đốc điều hành Leti Laurent Mallier cho biết.
Các mô-đun tập trung được sản xuất bởi Soitec (dự án bắt đầu vào năm 2005 với tên "Concentrix Solar" và là một nhánh của một dự án tương tự của Viện Fraunhofer). Công nghệ hiệu quả này được sử dụng trong các nhà máy điện nằm ở khu vực có tỷ lệ bức xạ mặt trời trực tiếp cao. Soitec hiện có cơ sở lắp đặt tại 18 quốc gia, bao gồm Ý, Pháp, Nam Phi và bang California.

Tôi hét lên và khóc, có lẽ đây là cách video đáng lẽ phải bắt đầu, nhưng nhiều người ngay lập tức bắt đầu suy nghĩ sai hướng. Vâng, có rất nhiều tài liệu về hiệu quả của các tấm pin mặt trời. Có rất nhiều đến nỗi mọi người đều đang tìm kiếm một tấm pin mặt trời có hiệu suất 30 -50% và bất kể giá thành bao nhiêu. Đợi đã, cái gì cơ? Bạn thực sự là một trong những người cho rằng ngày nay hiệu quả của các tấm nền được cung cấp công khai là chưa đủ. Thực tế thì 22 -28% có phải là chưa đủ?

Bạn có muốn một ví dụ về những gì thực sự có hiệu suất thấp không, và chúng ta sẽ nói về các tấm pin mặt trời được sản xuất vào năm 1990 với hiệu suất khoảng 10%, và bạn biết đấy, bây giờ tôi có thể chắc chắn nói một cách tự tin rằng câu chuyện cổ tích mà tất cả những ai không biết 'không hiểu đang lan truyền Theo Internet, điều này hoàn toàn sai sự thật. Và để tự tin nói ra điều này, tôi đã phải tự bỏ tiền mua 2 tấm pin, lắp đặt chúng vào hoạt động và quan sát chúng trong khoảng một năm với các phương án kết nối khác nhau.

Vâng, bản án đã sẵn sàng.

Hiệu suất của các tấm pin mặt trời cũ được sản xuất trước năm 2010 thấp hơn đáng kể so với hiệu suất của các tấm pin hiện đại, và ở đây chúng ta thậm chí không nói về việc giảm chi phí của tấm pin sau này mà đặc biệt là về công nghệ sản xuất. Chúng tôi sẽ không đề cập đến thực tế là những tấm hiện đại mỏng hơn, có lớp phủ thấm hút mới, hiệu quả hơn các tấm cũ và ít phai màu hơn. Không, chúng ta sẽ chỉ nói về hiệu quả.

Để bắt đầu, hiệu quả là gì - hệ số hiệu suất.

Vì vậy, nói một cách đơn giản, đây là cách các tấm pin mặt trời hoạt động hiệu quả hiện tại, nhưng không phải trong tương lai, vì tấm pin mặt trời hoạt động càng xa và lâu thì hiệu suất càng thấp. Và nếu bạn kéo ra và lắp các tấm pin mặt trời bằng đèn đoản mạch, đèn xoắn ốc hoặc đèn hồng ngoại, như một số người vẫn làm. Hiệu quả của các tấm pin mặt trời sẽ nhanh hơn nhiều lần.

Vì vậy, thực sự không có thông tin nào như vậy, ngay cả khi nó quá thô sơ, đặc biệt là khi các tấm pin mặt trời đã cũ đến mức rất khó tìm thấy ở nước ta. Và cuối cùng chúng ta nhận được gì?

Rất đơn giản: khi có mặt trời, các tấm pin mặt trời tạo ra gần như toàn bộ năng lượng, nhưng điện áp hoạt động và điện áp không tải giảm xuống. Có, dòng điện giảm đi một chút, khoảng 0,5 - 1A. Và chúng ta có thể kết thúc ở đây, theo lời của hầu hết các blogger, nhưng không, hiệu suất của chúng ta cũng đã giảm xuống, giờ đây các tấm pin mặt trời tạo ra ít hơn cả về điện áp và dòng điện, trong thời tiết nhiều mây hoặc trong ánh sáng phản chiếu. Đây là sự sụt giảm hiệu quả hoặc hao mòn của bảng điều khiển. Nó có vẻ hoạt động nhưng dường như không hoạt động trong thời tiết xấu.

Bạn nghĩ đủ thứ, nhưng không phải vậy, tôi đã quen kể đủ thứ hoặc hầu hết mọi thứ, dù hiện tại dép lê bay vào tôi, mai sau lại thu thập câu nói, nhưng sao bạn không biết? :) Tôi sẽ kể cho bạn một vấn đề khác với các tấm pin mặt trời đã cũ.

Cụ thể là! Vấn đề là do tấm pin năng lượng mặt trời bị hao mòn và lớp phủ hấp thụ, hấp thụ ánh sáng bị hư hỏng nặng và cháy rụi nên một số người không rành gọi lớp phủ này là lớp phủ tiêu tán hay thứ gì khác. . Nhưng hấp thụ và hấp thụ ánh sáng một cách chính xác, nhiệm vụ của nó là bảo vệ tấm wafer silicon và cấu trúc của chính nguyên tố đó, đồng thời hấp thụ ánh sáng mặt trời hiệu quả hơn! Phần lớn hiệu quả phụ thuộc vào lớp mỏng này.

Vì vậy, khi nó sụp đổ và cháy hết, pin mặt trời bắt đầu nóng lên dữ dội hơn và năng lượng của chúng giảm xuống. Hiệu ứng này rất giống với chất bán dẫn bán xuyên thủng hoặc quá nhiệt, có vẻ như hoạt động nhưng nóng lên và đặc tính của nó giảm xuống. Vì vậy, vì pin mặt trời là cùng một dây dẫn có tiếp giáp n, chỉ có kích thước lớn hơn nên tất cả các quy tắc điện tử cũng áp dụng cho pin mặt trời.

Và điều quan trọng nhất là không thể kết hợp pin mặt trời cũ với pin mới, vì khi công suất đầu ra trên pin yếu giảm nhưng trên pin mới vẫn có điện, các tấm pin cũ sẽ hút một phần điện năng lên. bản thân họ như một gánh nặng, từ đó sưởi ấm đường phố thay vì làm việc!

Đó là nó. Và bây giờ tôi sẽ nói về vấn đề này thường xuyên hơn, để phần lớn cả người kể chuyện và những người không thuộc chủ đề này sẽ có thêm thông tin hữu ích. Và nếu có những quan sát thực tế thì sẽ có thông tin về cách kéo dài tuổi thọ của pin mặt trời.

Có những loại tấm pin mặt trời nào?

Ngày nay, các loại tấm pin mặt trời ngày càng phổ biến. Và vì lý do chính đáng, bởi vì ngoài việc dân số trên hành tinh Trái đất đang bắt đầu nghĩ đến các nguồn năng lượng thân thiện với môi trường, các tấm pin mặt trời cũng ngày càng trở nên tiết kiệm năng lượng hơn. Tất nhiên, thứ cơ bản nhất có trong bất kỳ hệ thống cung cấp năng lượng mặt trời nào là các tấm pin hoặc pin., vì vậy điều quan trọng là phải hiểu cái gì là cái gì. Tất nhiên, hệ thống này phức tạp hơn nhiều và bao gồm tất cả các loại bộ ổn định, bộ biến tần, v.v., nhưng đây không phải là điểm chính.


Có những loại tấm pin mặt trời hoặc tấm pin nào?

Hiện tại, các loại tấm pin mặt trời rất đa dạng và có rất nhiều loại đến nỗi mọi người tiêu dùng muốn có được một nguồn năng lượng tương tự đều đặt ra câu hỏi: “ Làm thế nào để chọn một pin năng lượng mặt trời? Có những loại tấm pin mặt trời nào?“Đây chính là nội dung bài viết của chúng tôi: chúng tôi sẽ cố gắng, mà không cần đi sâu vào rừng công nghệ, để tìm ra loại pin hoặc tấm pin chạy bằng năng lượng mặt trời nào được chia thành, bởi vì thị trường có rất nhiều ưu đãi có lợi nhuận và chúng tôi muốn để bán cho bạn hệ thống này hoặc hệ thống kia. Trước hết, các mô-đun năng lượng mặt trời khác nhau về vật liệu, nguyên lý hoạt động và nguyên lý sản xuất. Vì vậy, hãy tìm hiểu những gì và tại sao.

Pin mặt trời silic

Loại tấm pin mặt trời này khác nhau chủ yếu ở chất liệu của nó, đúng như tên gọi, được đại diện bởi silicon. Đây là loại pin phổ biến nhất trên thị trường hiện nay. Điều này là do silicon là vật liệu tương đối dễ kiếm, rẻ tiền và đồng thời có các chỉ số hoạt động tốt so với các loại mô-đun năng lượng mặt trời cạnh tranh. Chúng được sản xuất không chỉ từ silicon mà còn từ silicon đơn tinh thể, đa tinh thể và vô định hình. Sự khác biệt là gì?

Pin mặt trời đơn tinh thể

Để sản xuất pin mặt trời đơn tinh thể, silicon tinh khiết, tinh khiết nhất được sử dụng. Loại tấm pin mặt trời này trông giống như tổ ong silicon hoặc các tế bào, được kết nối thành một cấu trúc. Sau khi tinh thể đơn tinh khiết cứng lại, nó được chia thành các tấm siêu mỏng, dày tới 300 micron. Các tấm hoàn thiện như vậy được kết nối bằng một lưới điện cực mỏng. So với pin vô định hình, loại pin này đắt hơn vì công nghệ sản xuất chúng phức tạp hơn nhiều. Hơn nữa, những loại pin như vậy đáng được lựa chọn ít nhất vì hiệu suất cao của chúng. hệ số thực hiện (hiệu quả). Ở mức 20%. Vâng, đây là một chỉ báo tốt cho các tấm pin mặt trời.

Tấm pin mặt trời đa tinh thể

Vì điều đó Để thu được đa tinh thể, chất silicon được làm lạnh từ từ. Cách tiếp cận công nghệ sản xuất này rẻ hơn nhiều so với loại tấm trước đây, đó là lý do tại sao loại tấm này có giá thành thấp hơn. Đồng thời, cần ít năng lượng hơn cho sản xuất và điều này một lần nữa có tác động có lợi đến giá cả. Nhưng cần phải hy sinh điều gì? Vì vậy, những loại pin như vậy Hiệu quả thấp hơn - lên tới 18%. Sự giảm hệ số này có liên quan đến sự hình thành bên trong đa tinh thể, làm giảm hiệu quả. Để hiểu rõ hơn về sự khác biệt giữa loại pin thứ nhất và thứ hai, hãy xem bảng:

Bảng so sánh các tấm pin mặt trời đơn tinh thể và đa tinh thể:

Nhân tố Đơn tinh thể Đa tinh thể
Sự khác biệt về cấu trúc Các tinh thể hướng về một hướng, các hạt song song Các tinh thể được định hướng theo các hướng khác nhau, không song song
Hoạt động ổn định Cao Ít hơn
Giá Pin đắt tiền Cũng đắt mà rẻ hơn
Hoàn vốn 2 năm lên đến 3 năm
Hiệu quả lên tới 22% trước 18%
Kỹ thuật sản xuất Hoàn hảo hơn, phức tạp hơn, chính xác hơn Đơn giản hơn nên chi phí thấp

Tấm pin mặt trời vô định hình hoặc pin silicon vô định hình

  • Loại pin mặt trời này có thể được phân loại là silicon (vì vật liệu sản xuất - silicon) và để làm pin phim, vì chúng được sản xuất theo nguyên lý sản xuất pin phim. Nhưng vẫn có những khác biệt.
  • Đây Nó không phải là tinh thể silicon được sử dụng mà là cái gọi là silane (hydro silicon). Nó được áp dụng cho chất nền, bên trong pin. Hiệu suất của loại tấm pin mặt trời này thấp hơn nhiều - khoảng 5%. Nhưng nó không tệ đến thế! Ngoài ra còn có những ưu điểm, trong số đó là: khả năng hấp thụ tốt hơn nhiều (tốt hơn 20 lần), hoạt động tốt hơn khi không có ánh nắng trực tiếp, khi trời nhiều mây, độ đàn hồi của tấm pin.
  • Cũng Có sự kết hợp của các tấm đơn tinh thể và đa tinh thể với các tấm vô định hình. Sự kết hợp này cho phép bạn kết hợp những ưu điểm của hai loại khác nhau. Ví dụ, pin hoạt động tốt hơn khi không đủ ánh nắng mặt trời đối với pin tinh thể thông thường.

Pin mặt trời dạng phim

Tấm phim là bước tiếp theo trong quá trình phát triển nguồn năng lượng mặt trời. Một bước đi được quyết định chủ yếu bởi nhu cầu giảm giá sản xuất pin và mong muốn tăng hiệu quả sử dụng năng lượng.

Pin màng dựa trên cadmium Telluride

  • Cadmium là vật liệu có khả năng hấp thụ ánh sáng cao, được phát hiện dưới dạng vật liệu pin mặt trời vào những năm 70. Ngày nay, vật liệu này không còn chỉ được sử dụng trong không gian, trên quỹ đạo Trái đất thấp mà còn được sử dụng tích cực làm vật liệu cho các tấm pin mặt trời sử dụng thông thường trong gia đình.
  • Vấn đề chính trong việc sử dụng vật liệu như vậy là độc tính của nó.. Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy mức độ cadmium. thoát vào khí quyển là quá nhỏ để có thể gây hại cho sức khỏe con người. Ngoài ra, mặc dù hiệu suất thấp khoảng 10%, chi phí cho mỗi đơn vị năng lượng của loại pin này vẫn thấp hơn so với các loại pin tương tự.

Tấm phim dựa trên selenua đồng-indium

Loại tấm pin mặt trời làm bằng vật liệu đó sử dụng đồng, indi, selen làm chất bán dẫn. Nhân tiện, indium là nguyên liệu chính, rất cần thiết được sử dụng trong sản xuất màn hình tinh thể lỏng. Do đó, để lại những vật liệu như vậy cho những mục đích này, gali thường được sử dụng, chất này thay thế indi trong các chức năng của nó. Hiệu suất ở đây cao hơn pin cadmium Telluride - khoảng 20%.

Tấm pin mặt trời polyme

Một loại tấm pin mặt trời mới được phát minh gần đây và bắt đầu được sản xuất. Ở đây, polyphenylene, furellene và đồng phthalocyanine đóng vai trò là chất dẫn điện. Hơn nữa, một bộ phim như vậy rất mỏng - khoảng 100 nm. Mặc dù mức hiệu suất thấp, khoảng 5%, nhưng vẫn có thể nêu bật những lý do khiến bạn nên chọn loại tấm pin mặt trời này: Nguyên liệu sẵn có, chi phí thấp, không thải khí thải độc hại vào khí quyển. Vì vậy, những loại pin như vậy rất tốt cho người tiêu dùng vì chúng có độ đàn hồi tuyệt vời và thân thiện với môi trường.

Bảng so sánh: các loại tấm pin mặt trời và mức hiệu suất

Cuối cùng, tôi muốn so sánh hệ số hiệu quả của từng loại tấm pin mặt trời, nhưng đừng quên rằng ngoài hiệu quả, còn có rất nhiều yếu tố khác có thể đặc trưng cho từng loại từ cả mặt tốt lẫn mặt xấu.

Mô-đun năng lượng mặt trời tập trung là gì?

Các mô-đun tập trung giúp sử dụng diện tích tấm pin mặt trời hiệu quả hơn, giúp tiết kiệm không gian gần như gấp đôi. Tuy nhiên, hệ thống như vậy rất phức tạp do cần phải lắp đặt một mô-đun cơ học có thể hướng các thấu kính về phía mặt trời. Việc lắp đặt như vậy đặc biệt cần thiết ở những nơi có nhiều bức xạ trực tiếp từ mặt trời quanh năm.

Pin cảm quang

Thuốc nhuộm cảm quang lại giúp tối ưu hóa lượng năng lượng mặt trời hấp thụ, nhưng các tấm pin mặt trời hoạt động theo nguyên tắc này gợi nhớ nhiều hơn đến quá trình quang hợp trong tự nhiên. Tuy nhiên, hiện tại đây chỉ là ý tưởng mang tính khái niệm và chưa có triển khai thực hiện. Ai biết được, có thể vào thời điểm bạn chuẩn bị mua tấm pin mặt trời, chúng đã được bán trên thị trường.

Chà, bạn đã hiểu tấm pin mặt trời là gì chưa? Chúng tôi hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn quyết định nên lắp đặt loại pin nào cho ngôi nhà của mình. Nhưng nếu sau khi đọc mà bạn còn có thêm câu hỏi, vui lòng truy cập trang web của chúng tôi, nơi bạn sẽ tìm thấy tất cả thông tin về các tấm pin mặt trời và bộ nguồn chạy bằng năng lượng mặt trời, cũng như về các loại tấm pin mặt trời khác nhau.