Tấm pin năng lượng mặt trời là thiết bị chuyển đổi bức xạ mặt trời trực tiếp hoặc gián tiếp thành năng lượng điện thông qua hiệu ứng quang điện hoặc hiệu ứng quang hóa bằng cách hấp thụ ánh sáng mặt trời.Vật liệu chính của hầu hết các tấm pin mặt trời là "silicon".Các photon được hấp thụ bởi vật liệu silicon;năng lượng của các photon được truyền đến các nguyên tử silicon, làm cho các electron chuyển tiếp và trở thành các electron tự do tích tụ ở cả hai phía của lớp tiếp giáp PN để tạo thành hiệu điện thế.Khi bật mạch ngoài, dưới tác dụng của hiệu điện thế này, mạch ngoài sẽ có dòng điện chạy qua tạo ra một công suất phát ra nhất định.Thực chất của quá trình này là: quá trình biến đổi năng lượng photon thành năng lượng điện.
Tính toán năng lượng mặt trời
Hệ thống phát điện xoay chiều bằng năng lượng mặt trời bao gồm các tấm pin mặt trời, bộ điều khiển sạc, bộ biến tần và pin;hệ thống phát điện DC năng lượng mặt trời không bao gồm biến tần.Để hệ thống phát điện từ năng lượng mặt trời có thể cung cấp đủ điện cho phụ tải, cần lựa chọn hợp lý từng linh kiện theo công suất của thiết bị điện.Lấy công suất đầu ra 100W và sử dụng nó trong 6 giờ mỗi ngày làm ví dụ để giới thiệu phương pháp tính toán:
1. Đầu tiên, tính toán mức tiêu thụ watt-giờ mỗi ngày (bao gồm cả tổn thất của biến tần): nếu hiệu suất chuyển đổi của biến tần là 90%, thì khi công suất đầu ra là 100W, công suất đầu ra thực tế phải là 100W/90%. =111W;nếu nó được sử dụng trong 5 giờ một ngày, công suất đầu ra là 111W * 5 giờ = 555Wh.
2. Tính toán bảng điều khiển năng lượng mặt trời: Theo thời gian nắng hiệu quả hàng ngày là 6 giờ và xem xét hiệu suất sạc và tổn thất trong quá trình sạc, công suất đầu ra của bảng điều khiển năng lượng mặt trời phải là 555Wh/6h/70%=130W.Trong số đó, 70% là năng lượng thực tế được sử dụng bởi tấm pin mặt trời trong quá trình sạc.
Hiệu suất phát điện của bảng điều khiển năng lượng mặt trời
Hiệu suất chuyển đổi quang điện của năng lượng mặt trời silicon đơn tinh thể lên tới 24%, đây là hiệu suất chuyển đổi quang điện cao nhất trong số tất cả các loại pin mặt trời.Nhưng các tế bào năng lượng mặt trời silicon đơn tinh thể quá đắt để sản xuất nên chúng vẫn chưa được sử dụng rộng rãi và phổ biến với số lượng lớn.Pin mặt trời silicon đa tinh thể rẻ hơn so với pin mặt trời silicon đơn tinh thể về chi phí sản xuất, nhưng hiệu suất chuyển đổi quang điện của pin mặt trời silicon đa tinh thể thấp hơn nhiều.Ngoài ra, tuổi thọ của pin mặt trời silicon đa tinh thể cũng ngắn hơn so với pin mặt trời silicon đơn tinh thể..Do đó, về hiệu suất chi phí, pin mặt trời silicon đơn tinh thể tốt hơn một chút.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng một số vật liệu bán dẫn hợp chất phù hợp với màng chuyển đổi quang điện mặt trời.Ví dụ: CdS, CdTe;Chất bán dẫn hợp chất III-V: GaAs, AIPInP, v.v.;pin mặt trời màng mỏng làm từ các chất bán dẫn này cho thấy hiệu quả chuyển đổi quang điện tốt.Vật liệu bán dẫn với nhiều khoảng trống dải năng lượng gradient có thể mở rộng dải phổ hấp thụ năng lượng mặt trời, do đó cải thiện hiệu suất chuyển đổi quang điện.Vì vậy, một số lượng lớn các ứng dụng thực tế của pin mặt trời màng mỏng cho thấy triển vọng rộng lớn.Trong số các vật liệu bán dẫn đa thành phần này, Cu(In,Ga)Se2 là vật liệu hấp thụ ánh sáng mặt trời tuyệt vời.Dựa trên nó, pin mặt trời màng mỏng có hiệu suất chuyển đổi quang điện cao hơn đáng kể so với silicon có thể được thiết kế và tỷ lệ chuyển đổi quang điện có thể đạt được là 18%.
Tuổi thọ của các tấm pin mặt trời
Tuổi thọ của tấm pin mặt trời được xác định bởi vật liệu của tế bào, kính cường lực, EVA, TPT, v.v. Nói chung, tuổi thọ của tấm pin do các nhà sản xuất sử dụng vật liệu tốt hơn có thể đạt tới 25 năm, nhưng do tác động của môi trường, pin mặt trời Chất liệu của bảng sẽ bị lão hóa theo thời gian.Trong trường hợp bình thường, sức mạnh sẽ bị suy giảm 30% sau 20 năm sử dụng và 70% sau 25 năm sử dụng.
Thời gian đăng bài: 30-Dec-2022