Pin năng lượng mặt trời là sự tiến bộ vượt bật trong nghành công nghiệp năng lượng xanh, được rất nhiều quốc gia phát triển trên thế giới ứng dụng. Công nghệ năng lượng mặt trời giúp việc chuyển đổi điện năng trở nên đơn giản hơn và nhanh chóng hơn so với các phương pháp truyền thống như: thuỷ điện và nhiệt điện.
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều đơn vị cung cấp tấm pin năng lượng mặt trời với nhiều thương hiệu khác nhau và nhiều mức công suất khác nhau, thậm chí một số đơn vị còn cung cấp pin tháo mái (Pin cũ) đã qua sử dụng nên tiềm ẩn nhiều rủi ro về an toàn và hiệu suất chuyển đổi kém. Do đó việc lựa chọn tấm pin năng lượng mặt trời theo nhu cầu là vô cùng khó khăn. Hãy cùng DMT Solar tìm hiểu rõ hơn về chủ đề này nhé!
Tấm pin năng lượng mặt trời là gì?
Tấm pin năng lượng mặt trời là thiết bị quang điện, được tạo thành từ nhiều tế bào quang điện, mỗi tế bào quang điện thì được tạo thành từ chất bán dẫn loại N và chất bán dẫn loại P, chất bán sẽ có thành phần chính là Silic.
Tấm pin năng lượng mặt trời có khả năng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành dòng điện. Đây là thành phần cốt lõi trong hệ thống năng lượng mặt trời, giúp biến ánh sáng thành nguồn năng lượng sử dụng được trong đời sống hàng ngày. Tấm pin được ứng dụng rộng rãi từ hộ gia đình đến các dự án công nghiệp, với mục tiêu giảm chi phí điện và tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo.
Nguyên lý hoạt động của tấm pin năng lượng mặt trời
Cell pin năng lượng mặt trời (Solar Cell) hoạt động dựa theo 3 bước như sau:
- Các photon từ ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt pin mặt trời và được vật liệu bán dẫn hấp thụ (Loại N và loại P).
- Các electron tích điện âm được tách ra khỏi nguyên tử của chúng và bắt đầu di chuyển cùng chiều giữa các lớp vật liệu bán dẫn trong tế bào quang điện để tạo ra dòng điện một chiều (DC).
- Một cell pin mặt trời thông thường có thể tạo ra điện áp lên tới 0,5V và dòng điện lên tới 6A. Do đó, công suất tối đa của nó là 3W.
Các Solar Cell sẽ hoạt động theo nguyên lý trên, nhưng công suất tạo ra là rất nhỏ. Vậy nên các Solar Cell này sẽ kết nối với nhau để tạo thành một Mô-đun, từ một hoặc nhiều Mô-đun sẽ kết hợp với nhau tạo thành một tấm pin năng lượng mặt trời, gọi là Solar Panel.
Cấu trúc tấm pin năng lượng mặt trời
Một tấm pin năng lượng mặt trời điển hình bao gồm các thành phần chính sau:
Lớp bảo vệ bề mặt
Lớp bảo vệ bề mặt thường là loại kính cường lực, có khả năng chịu lực và chống lại các tác nhân môi trường như mưa, gió, và bụi bẩn. Mặt kính này đóng vai trò bảo vệ các tế bào quang điện bên trong, đảm bảo tấm pin hoạt động bền bỉ trong thời gian dài.
Lớp tế bào quang điện
Các tế bào quang điện (photovoltaic cells) là trái tim của tấm pin, có nhiệm vụ chuyển đổi ánh sáng thành điện năng. Hiện nay có ba loại tế bào chính: Monocrystalline, Polycrystalline, Thin-film.
Tấm nền (backsheet)
Tấm nền là lớp bảo vệ ở mặt dưới của tấm pin, giữ vai trò cách nhiệt và cách điện, đảm bảo an toàn và độ bền của tấm pin trong các điều kiện khắc nghiệt.
Khung nhôm
Khung nhôm giúp giữ cố định tấm pin, tăng khả năng chịu lực và bảo vệ các thành phần bên trong. Khung nhôm còn giúp việc lắp đặt trở nên dễ dàng và chắc chắn hơn.
Hộp nối (junction box)
Hộp nối là nơi kết nối dây điện từ tấm pin với các thành phần khác trong hệ thống điện mặt trời. Nó cũng chứa các diode chống ngược dòng, ngăn chặn dòng điện từ quay trở lại tấm pin trong điều kiện ánh sáng yếu.
Các loại tấm pin năng lượng mặt trời
Monocrystalline: Được làm từ silicon đơn tinh thể, là loại pin có hiệu suất cao nhất, thích hợp cho các khu vực có diện tích lắp đặt hạn chế. Tuy nhiên, giá thành cao hơn các loại khác.
Polycrystalline: Được làm từ silicon đa tinh thể, có hiệu suất thấp hơn monocrystalline nhưng giá thành phải chăng, phù hợp cho các dự án có ngân sách hạn chế.
Thin-film: Dùng các vật liệu như cadmium telluride. Có độ linh hoạt cao, dễ uốn cong và nhẹ, nhưng hiệu suất chuyển đổi thấp và ít phổ biến hơn trong các ứng dụng lớn.
Dưới đây là bảng so sánh các loại tấm pin năng lượng mặt trời:
|
Monocrystalline |
Polycrystalline |
Thin-film |
Màu sắc |
Đen sậm |
Xanh đốm |
Tuỳ chất liệu (có thể xanh hoặc đen) |
Hiệu suất chuyển đổi |
Cao nhất (trên 20%) |
Thấp hơn (15%-19%) |
Thấp nhất (11%) |
Giá thành |
Cao nhất |
Trung bình |
Rẻ nhất |
Trọng lượng |
15-25Kg |
15-25Kg |
Nhẹ |
Vị trí lắp đặt |
Khu vực ít nắng |
Khu vực nhiều nắng |
Vị trí không chịu được trọng lượng nặng |
Giá tấm pin năng lượng mặt trời
Giá tấm pin năng lượng mặt trời sẽ khác nhau theo từng mức công suất, hãng sản xuất và công nghệ ứng dụng trên tấm pin. Dưới đây là giá một số tấm pin năng lượng mặt trời phổ biến và được sử dụng nhiều cho các dự án hiện nay:
Sản phẩm |
Giá bán Online |
Tấm pin năng lượng mặt trời Longi 580Wp - LR5-72HGD-580M |
2.511.000 |
Tấm pin NLMT Longi công suất 575Wp - LR5-72HTH-575M |
2.462.000 |
Tấm pin NLMT Astronergy 2 mặt kính 550W - CHSM72M(DG)/F-BH-550M |
2.092.000 |
Tấm pin năng lượng mặt trời Canadian 555Wp - CS6W-555MS |
2.208.000 |
Tấm pin năng lượng mặt trời JA 550 P Type 1 mặt kính |
2.278.000 |
Tấm pin năng lượng mặt trời JA 630N Type 2 mặt kính |
2.594.000 |
Độ bền và tuổi thọ của tấm pin năng lượng mặt trời
Tuổi thọ trung bình: Tấm pin có thể hoạt động bền bỉ từ 20-25 năm, mặc dù hiệu suất sẽ giảm dần theo thời gian, khoảng 0.5%/năm.
Chế độ bảo hành: Các tấm pin thường được bảo hành từ 10-25 năm, tùy thuộc vào nhà sản xuất và loại pin.
Khả năng chống chịu thời tiết: Tấm pin được thiết kế để chịu được các điều kiện thời tiết khắc nghiệt như mưa lớn, gió mạnh, bão tuyết, và nhiệt độ cao.
Xu hướng và công nghệ mới trong tấm pin năng lượng mặt trời
Pin mặt trời hai mặt (bifacial): Loại pin này có khả năng thu ánh sáng từ cả hai mặt của tấm pin, giúp tăng hiệu suất, đặc biệt trong môi trường có khả năng phản xạ ánh sáng cao.
Công nghệ pin Perovskite: Là công nghệ mới nổi, với tiềm năng tăng hiệu suất chuyển đổi năng lượng và giảm chi phí sản xuất, mở ra tương lai mới cho ngành công nghiệp năng lượng mặt trời.
Các thông số trên tấm pin năng lượng mặt trời
Công suất định danh
- Công suất định danh, thường được ghi bằng watt (W), thể hiện khả năng sản xuất điện của tấm pin trong điều kiện tiêu chuẩn. Công suất càng cao, tấm pin càng có khả năng tạo ra nhiều điện năng hơn.
- Ví dụ: Một tấm pin 400W có thể sản xuất 400 watt năng lượng trong một giờ dưới ánh sáng mặt trời tiêu chuẩn.
Hiệu suất (Efficiency)
- Hiệu suất của tấm pin là tỷ lệ giữa năng lượng mặt trời hấp thụ và năng lượng điện được tạo ra. Hiệu suất thường được thể hiện bằng phần trăm (%). Tấm pin có hiệu suất cao hơn sẽ chuyển đổi được nhiều năng lượng mặt trời thành điện hơn, do đó phù hợp cho các khu vực có diện tích lắp đặt hạn chế.
- Ví dụ: Một tấm pin có hiệu suất 20% sẽ chuyển đổi 20% năng lượng ánh sáng thành điện, phần còn lại bị phản xạ hoặc hấp thụ nhiệt.
Điện áp hở mạch (Open-Circuit Voltage - Voc)
- Voc là điện áp tối đa mà tấm pin có thể tạo ra khi không kết nối với tải hoặc mạch điện. Thông số này quan trọng khi thiết kế hệ thống và kết nối các tấm pin với nhau, đảm bảo rằng điện áp không vượt quá giới hạn của bộ biến tần hoặc bộ điều khiển sạc.
Dòng điện ngắn mạch (Short-Circuit Current - Isc)
- Isc là dòng điện lớn nhất mà tấm pin có thể tạo ra khi đầu ra bị ngắn mạch. Đây là thông số quan trọng để đánh giá độ an toàn và khả năng chịu tải của hệ thống. Khi lắp đặt nhiều tấm pin trong một hệ thống, cần đảm bảo rằng dòng điện ngắn mạch không vượt quá khả năng chịu tải của dây dẫn và các thiết bị khác.
Điện áp tại công suất tối đa (Voltage at Maximum Power - Vmp)
- Vmp là điện áp mà tấm pin tạo ra tại điểm công suất tối đa (Maximum Power Point - MPP). Đây là thông số quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống điện mặt trời, vì nó cho biết điện áp lý tưởng để hệ thống hoạt động hiệu quả nhất.
Dòng điện tại công suất tối đa (Current at Maximum Power - Imp)
- Imp là dòng điện tại điểm công suất tối đa. Khi thiết kế hệ thống, dòng điện này cần được so sánh với khả năng chịu tải của các thiết bị như bộ điều khiển sạc và inverter, đảm bảo rằng hệ thống có thể xử lý dòng điện tạo ra mà không gây hư hại hoặc quá tải.
Hệ số nhiệt độ (Temperature Coefficient)
- Hệ số nhiệt độ thể hiện mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất của tấm pin. Nhiệt độ càng cao, hiệu suất tấm pin càng giảm. Điều này đặc biệt quan trọng ở các khu vực có nhiệt độ cao, nơi hiệu suất của tấm pin có thể bị giảm đi nhanh chóng. Hệ số nhiệt độ thường được biểu thị dưới dạng phần trăm công suất bị giảm trên mỗi độ C nhiệt độ tăng.
- Ví dụ: Nếu hệ số nhiệt độ là -0.4%/°C, thì khi nhiệt độ tăng thêm 10°C, hiệu suất tấm pin sẽ giảm 4%.
Tỉ lệ suy giảm hiệu suất (Degradation Rate)
- Đây là mức suy giảm hiệu suất theo thời gian của tấm pin. Thông thường, tấm pin năng lượng mặt trời sẽ suy giảm khoảng 0.5%/năm. Điều này có nghĩa là sau 20-25 năm, tấm pin vẫn còn duy trì khoảng 80-85% công suất ban đầu. Tỉ lệ suy giảm hiệu suất thấp là dấu hiệu của một tấm pin có chất lượng cao và độ bền lâu dài.
Kích thước và trọng lượng
- Kích thước và trọng lượng của tấm pin ảnh hưởng đến việc lắp đặt và vận chuyển. Các tấm pin thường có kích thước tiêu chuẩn khoảng 1.6m x 1m và trọng lượng khoảng 18-25 kg. Thông số này giúp bạn tính toán được diện tích lắp đặt cần thiết cũng như số lượng pin có thể lắp trên mái hoặc trên mặt đất.
Chuẩn chống nước và bụi (Ingress Protection - IP Rating)
- IP Rating là tiêu chuẩn quốc tế về khả năng chống nước và bụi của tấm pin. Thông thường, tấm pin có chỉ số IP65 hoặc IP67, cho phép chúng chống bụi hoàn toàn và chịu được nước mưa hoặc điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
DMT Solar - đơn vị cung cấp tấm pin năng lượng mặt trời uy tín
Đầy đủ các thương hiệu: DMT Solar cung cấp đầy đủ các dòng pin từ các thương hiệu lớn như Longi, Canadian, AE Solar, JA,... đảm bảo chất lượng và hiệu suất cao.
Cung cấp sỉ và lẻ: DMT Solar phục vụ các đơn vị thi công, đại lý phân phối trên toàn quốc với số lượng lớn, cam kết cung cấp sản phẩm đúng tiến độ thi công.
Bảo hành theo chính sách hãng: Tất cả các tấm pin đều được bảo hành đầy đủ theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất, đảm bảo sự yên tâm cho khách hàng.