Solar panel, hay còn được gọi là tấm pin năng lượng mặt trời là một thiết bị mang lại nhiều lợi ích và được ứng dụng rộng rãi trong đời sống hiện nay. Vậy solar panel là gì? Cách sử dụng solar panel như thế nào? Hãy củng Blogthietbidien.com tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
Solar panel, hay là tấm pin mặt trời, là một công nghệ đột phá trong lĩnh vực năng lượng tái tạo. Với sự phát triển của nguồn năng lượng sạch và bền vững, solar panel đã trở thành một phương tiện quan trọng để tận dụng năng lượng mặt trời và chuyển đổi nó thành điện năng sử dụng hàng ngày.
Hôm nay, Blogthietbidien.com sẽ cùng bạn khám phá solar panel là gì và các ứng dụng của solar panel nhé!
Solar panel là gì?
Solar panel, còn được biết đến là tấm pin năng lượng mặt trời, là thiết bị biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng. Đây là nguồn năng lượng xanh được sử dụng rộng rãi trong đời sống hiện nay.
Cấu tạo của solar panel
Để tìm hiểu về solar panel, trước tiên bạn cần biết về cấu tạo của thiết bị này. Solar panel bao gồm các bộ phận như sau:
Pin mặt trời
Cấu trúc của pin mặt trời bao gồm việc ghép nhiều tế bào năng lượng mặt trời lại với nhau. Mỗi tế bào trong tấm pin được tạo thành từ hai lớp silicon khác nhau, lớp N và lớp P, được gắn kết với nhau.
Trong solar panel, các tinh thể silicon được đặt giữa hai lớp dẫn điện. Lớp N có tính chất dẫn điện âm, trong khi lớp P có tính chất dẫn điện dương. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào solar panel, các photon trong ánh sáng sẽ đẩy các electron trong tinh thể silicon, tạo ra một dòng điện trong tế bào quang điện.
Kính cường lực
Lớp kính này bảo vệ tấm pin khỏi các tác nhân thời tiết và các tác động bên ngoài. Bộ phận cường lực thường có độ dày từ 2 – 4mm, đảm bảo độ trong suốt của tấm pin.
Khung nhôm ép
Nhiệm vụ của khung nhôm là tích hợp pin mặt trời và các linh kiện khác vào một cấu trúc hoàn chỉnh. Khung nhôm được thiết kế để cung cấp sự bảo vệ và cố định cho các thành phần bên trong trước các tải lực từ môi trường bên ngoài.
Với cấu trúc chắc chắn, khung nhôm đảm bảo rằng pin mặt trời và các linh kiện khác được bảo vệ khỏi các yếu tố như rung động, va đập, và áp lực từ gió, mưa, và tải trọng khác, cung cấp độ bền và ổn định cho solar panel, đảm bảo rằng các thành phần bên trong không bị hỏng hoặc di chuyển trong quá trình vận hành.
Lớp EVA
Lớp EVA gồm hai lớp màng polymer trong suốt liên kết với pin mặt trời, giúp hấp thụ và bảo vệ các pin bên trong, hạn chế rung động, bụi và độ ẩm, thường được sử dụng chất liệu có độ bền cao với khả năng chịu nhiệt tốt.
Mặt polymer đằng sau
Vật liệu của mặt sau thường được làm bằng polyme hoặc nhựa PP, PET, PVF.., Mục đích chính của mặt sau là cung cấp cách nhiệt và khả năng chống ẩm cho solar panel, đảm bảo nhiệt độ bên trong ổn định.
Hộp mạch
Hộp mạch có chức năng quan trọng để dẫn kết nối điện của các module pin mặt trời ra bên ngoài hệ thống. Hộp mạch thường chứa các dây kết nối và bộ điều khiển để thu thập và chuyển đổi dòng điện từ các tấm pin mặt trời.
Khi lựa chọn hộp nối, chất lượng của vật liệu nhựa sử dụng là một yếu tố quan trọng cần được chú ý. Vật liệu nhựa trong hộp nối cần đáp ứng các tiêu chuẩn cao về độ bền, cách nhiệt, chống ẩm, và chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt.
Nguyên lý hoạt động của solar panel
Thành phần chính của pin năng lượng mặt trời là các mô-đun năng lượng, giúp chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng.
Phần lớn mô-đun pin mặt trời được sản xuất từ chất bán dẫn, phổ biến nhất là tinh thể silicon. Trong quá trình sản xuất, tinh thể silicon được nén lại thành hai lớp, gọi là lớp n và lớp p, và được xếp chồng lên nhau.
Khi ánh sáng chiếu vào tinh thể silicon, nó sẽ tạo ra dòng điện dựa trên hiệu ứng quang điện. Dòng điện này được tạo ra bởi tấm pin mặt trời và là dòng điện một chiều (DC). Dòng điện một chiều này sau đó được lưu trữ trong pin và chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều (AC) thông qua các bộ chuyển đổi và hệ thống điện phù hợp.
Quá trình chuyển đổi dòng điện một chiều thành xoay chiều thực hiện bởi một thiết bị được gọi là biến tần hòa lưới (grid-tied inverter).
Để chế tạo pin mặt trời, người ta sử dụng các tinh thể silicon có độ tinh khiết rất cao. Quá trình sản xuất bao gồm việc nấu chảy tinh thể silicon và định hình chúng thành hình khối. Sau đó, những hình khối này sẽ được cắt thành các lát mỏng, được sử dụng để tạo thành các tế bào năng lượng mặt trời.
Ứng dụng của solar panel
Tấm pin mặt trời là một nghiên cứu mang tính đột phá trong nỗ lực sản xuất năng lượng xanh và các ngành công nghiệp tái tạo. Ngày nay, solar panel được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau, phục vụ sản xuất và đời sống.
Ứng dụng trong ngành công nghiệp
Trong công nghiệp, người ta sử dụng pin năng lượng mặt trời để tận dụng năng lượng và cải thiện hiệu suất hoạt động:
- Lắp đặt trên mái nhà và tòa nhà công nghiệp để thu thập năng lượng mặt trời và chuyển đổi thành điện năng sử dụng;
- Cung cấp nguồn nhiệt lớn cho các thiết bị;
- Được sử dụng trong các hệ thống an ninh, an toàn như camera an ninh, thiết bị cảnh báo và báo động..
Ứng dụng trong ngành nông nghiệp, thuỷ sản
Solar panel cũng được ứng dụng nhiều trong ngành nông nghiệp, giúp tiết kiệm chi phí vận hành:
- Các hệ thống pin mặt trời được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các máy bơm nước, hệ thống xử lý nước.. giúp tiết kiệm năng lượng và tối ưu chi phí;
- Được dùng trong các hệ thống tưới tiêu tự động, cung cấp năng lượng cho các máy móc và thiết bị trong nông nghiệp, tăng hiệu quả sản xuất;
- Trong các hệ thống nuôi trồng thuỷ sản như ao nuôi cá, pin năng lượng mặt trời có thể dùng để cung cấp điện cho các máy bơm nước, duy trì tuần hoàn nước hiệu quả và đảm bảo môi trường sống tốt cho cá.
- Cung cấp nguồn điện cho hệ thống chiếu sáng.
Ứng dụng trong giao thông vận tải
Một trong những công nghệ mới hiện này là dòng xe hybrid. Xe hybrid hoạt động bằng năng lượng mặt trời, thường được dùng để làm xe khách chạy điện, trực thăng..
Ứng dụng trong đời sống hàng ngày
Pin năng lượng mặt trời có thể sử dụng ở các thiết bị gia đình hàng ngày, như lò sưởi, các thiết bị nóng lạnh, dùng trong hệ thống điện gia đình. Điều này góp phần giảm ô nhiễm, tiết kiệm năng lượng và góp phần bảo vệ môi trường.
Phân loại solar panel
Vật liệu chính để sản xuất solar panel là những silic tinh thể. Dựa vào đây, pin mặt trời được chia thành 3 loại.
Pin Monocrystalline (Mono)
Pin Monocrystalline (Mono) là loại pin năng lượng mặt trời được tạo ra bằng cách cắt các tế bào đơn tinh thể từ silicon hình ống. Các tấm đơn tinh thể này có mặt trống, giúp electron di chuyển dễ dàng và tạo ra dòng điện. Quá trình sản xuất pin Mono cũng đóng vai trò quan trọng trong việc chế tạo vi mạch bán dẫn và các thành phần điện tử khác.
Để tạo tấm Mono, người ta ghép những tấm silicon mỏng khoảng 0,76mm thành các hàng và cột để tạo thành hình chữ nhật, sau đó được đóng khung bằng một miếng kính.
Đây là loại pin năng lượng mặt trời có hiệu suất chuyển đổi và dung lượng cao nhất. Các tế bào Mono thường đạt được hiệu suất chuyển đổi khoảng 20%, là con số cao nhất trong các loại pin. Các tấm pin Mono có hiệu suất từ 300W đến 450W, cho phép tạo ra nhiều năng lượng hơn.
Tấm pin mặt trời đơn tinh thể này có khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời rất nhanh, vẫn có thể tạo ra điện năng trong trường hợp không có ánh sáng mặt trời.
Pin Polycrystalline (Poly)
Pin Polycrystalline còn được gọi là pin mặt trời đa tinh thể, được tạo ra bằng cách đúc silicon nóng chảy vào các khuôn và sau đó làm lạnh và đông đặc. Do có nhiều tinh thể hơn trong tế bào, ít khoảng trống hơn, việc lấy điện tử từ các phân tử trở nên khó hơn.
Các tấm pin Poly cũng được tạo thành bằng cách ghép các tấm wafer thành hình chữ nhật, sau đó được phủ lớp kính và đóng khung. Hiệu suất chuyển đổi của pin Poly dao động từ 15% đến 19%, thấp hơn và không hiệu quả như pin đơn tinh thể.
Khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời của loại pin này khá chậm và chỉ có thể hoạt động khi được tiếp xúc ánh sáng mặt trời. Trong điều kiện thời tiết không có nắng, pin Poly sẽ ngừng hoạt động.
Tuy nhiên, Polycrystalline có giá thành khá thấp so với tấm pin Mono, chất lượng hoạt động cũng ổn định, bạn vẫn có thể cân nhắc lựa chọn sản phẩm này.
Pin dạng phim mỏng (Thin – Film)
Như tên gọi, pin mặt trời dạng mỏng được làm từ các màng silicon nóng chảy rất mỏng.
Các nhà sản xuất đặt một lớp CdTe giữa các lớp phim dẫn điện trong suốt. Lớp CdTe có chức năng tăng cường thu nhận ánh sáng mặt trời. Ngoài ra, loại tế bào này còn được bảo vệ bằng một lớp màng bảo vệ.
Các tấm pin mặt trời màng mỏng có hiệu suất và công suất thấp hơn so với các loại Mono và Poly. Hiệu suất của chúng phụ thuộc vào vật liệu sử dụng trong quá trình sản xuất. Ngoài ra, kích thước vật lý của tấm pin cũng ảnh hưởng đến hiệu suất của nó.
Tiêu chí chọn mua solar panel
Để có thể lựa chọn được sản phẩm pin mặt trời chất lượng tốt, bạn có thể xem xét hai tiêu chí dưới đây:
Chất lượng của pin mặt trời
Một tấm pin có điện áp 6V và bao gồm 18 tế bào quang điện. Bảng acquy điện áp 12V có 36 ô, bảng 18V có 52 ô, và bảng 24V có 72 ô. Để đảm bảo chất lượng của pin, tất cả các tế bào trong pin cần hoạt động đúng cách. Nếu một tế bào pin bị hỏng, nó được xem là một lỗi của pin.
Chất lượng của phụ kiện đi kèm
Khi bạn mua một tấm pin sẽ có rất nhiều phụ kiện đi kèm. Do đó, bạn cần chú ý và xem xét thật kỹ chất lượng của các phụ kiện đó, đảm bảo đạt đúng tiêu chuẩn thiết bị.
Ví dụ, đối với khung nhôm cần đảm bảo độ dày và chắc chắn, lớp kính thì cần độ dày và cứng.
XEM THÊM
- Bộ Đếm Thập Phân IC 74LS90: Cấu Hình, Nguyên Lý, Ứng Dụng
- Tần Số Âm Thanh Là Gì? Công Thức Tính & 3 Dải Âm Cơ Bản
- Chỉ Số BTU Là Gì? Ý Nghĩa Thông Số BTU Trong Máy Lạnh
Qua nội dung Blogthietbidien.com vừa cung cấp, hy vọng bạn đã nắm được thông tin solar panel là gì và biết được cách chọn solar panel phù hợp với mục đích sử dụng của mình. Đừng quên chia sẻ bài viết với mọi người xung quanh nếu cảm thấy hữu ích nhé!
