Cấu tạo và nguyên lý pin năng lượng mặt trời luôn là chủ đề được rất nhiều người tìm hiểu. Bởi lẽ đây là bộ phận đầu tiên và quan trọng nhất trong hệ thống điện mặt trời. Dịch vụ lắp điện mặt trời đang nở rộ và được sử dụng hầu hết các nơi. Chính vì đặc thù tốt của loại đèn này mà nhiều khách hàng càng quan tâm hơn cấu tạo và nguyên lý của đèn. Vậy cấu tạo và nguyên lý ra sao mời quý vị tham khảo qua bài viết dưới đây của Skyline- solar nhé!
Xem thêm: Cảm biến ánh sáng là gì?
Cấu tạo và nguyên lý pin năng lượng mặt trời
Pin năng lượng mặt trời là một thiết bị điện tử chuyển đổi trực tiếp ánh sáng mặt trời thành điện năng. Vậy cấu tạo và nguyên lý pin năng lượng mặt trời như thế nào, hoạt động ra sao? Hãy cùng chúng tôi đi tìm hiểu ngay trong bài viết này.
Cấu tạo của lớp pin năng lượng mặt trời
Pin năng lượng mặt trời hay còn gọi là tế bào quang điện là thiết bị biến đổi trực tiếp năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện thông qua hiệu ứng quang điện. Phần lớn các pin mặt trời được chế tạo từ silicon với hiệu suất ngày càng cao, giảm giá thành do các vật liệu từ vô định hình (không tinh thể) đến đa tinh thể đến các dạng silicon tinh thể (đơn tinh thể). Không giống như pin hoặc pin nhiên liệu, pin năng lượng mặt trời không sử dụng các phản ứng hóa học hoặc yêu cầu nhiên liệu để tạo ra năng lượng điện, và không giống như máy phát điện, chúng không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào.
Vât liệu cấu thành pin năng lượng mặt trời
Pin năng lượng mặt trời về cơ bản là một đi -ốt tiếp giáp, mặc dù cấu tạo của nó hơi khác so với điốt tiếp giáp pn thông thường. Một lớp rất mỏng của chất bán dẫn loại p được trồng trên chất bán dẫn loại n tương đối dày hơn . Sau đó áp dụng một vài điện cực mịn hơn trên đầu của lớp bán dẫn loại p. Các điện cực này không cản trở ánh sáng để truyền tới lớp p mỏng. Ngay bên dưới lớp loại p sẽ có một đường giao nhau pn. Ngoài ra nó còn được cung cấp một điện cực thu dòng điện ở dưới cùng của lớp loại n. Cuối cùng đèn năng lượng mặt trời sẽ được bao bọc toàn bộ bằng kính mỏng, để bảo vệ trước bất kì sự tác động từ môi trường bên ngoài.
Cho tới hiện tại thì vật liệu chủ yếu cho pin mặt trời (và cho các thiết bị bán dẫn) là các silic tinh thể. Pin mặt trời từ tinh thể silic chia ra thành 3 loại:
– Một tinh thể hay đơn tinh thể module sản xuất dựa trên quá trình Czochralski. Đơn tinh thể loại này có hiệu suất tới 16%. Chúng thường rất mắc tiền do được cắt từ các thỏi hình ống, các tấm đơn thể này có các mặt trống ở góc nối các module.
– Đa tinh thể làm từ các thỏi đúc-đúc từ silic nung chảy cẩn thận được làm nguội và làm rắn. Các pin này thường rẻ hơn các đơn tinh thể, tuy nhiên hiệu suất kém hơn. Tuy nhiên chúng có thể tạo thành các tấm vuông che phủ bề mặt nhiều hơn đơn tinh thể bù lại cho hiệu suất thấp của nó.
– Dải silic tạo từ các miếng phim mỏng từ silic nóng chảy và có cấu trúc đa tinh thể, Loại này thường có hiệu suất thấp nhất, tuy nhiên loại này rẻ nhất trong các loại vì không cần phải cắt từ thỏi silicon.
Hiện nay khi sản xuất pin năng lượng mặt trời thì tiêu chí ưu tiên cho vật liệu được sử dụng trong pin mặt trời là phải có độ hấp thụ quang học cao, có độ dẫn điện cao và cuối cùng là nguồn nguyên liệu phải dồi dào và giá thành phải thấp.
Các loại pin năng lượng mặt trời
Pin năng lượng mặt trời có mấy loại? Tính chất của từng loại như thế nào? Tấm pin năng lượng mặt trời nào tốt nhất? Để giải đáp những thông tin này thì cùng Skyline-solar tìm hiểu qua cấu tạo các loại pin năng lượng. Có 3 loại công nghệ được sử dụng trong các tấm pin mặt trời có sẵn trên thị trường hiện nay, đó là các loại đơn tinh thể, đa tinh thể và màng mỏng vô định hình. Trọng lượng tấm pin năng lượng mặt trời thường nặng ở mức 23kg/1 tấm
Gần 90% quang điện trên thế giới ngày nay dựa trên một số biến thể của silicon. Trong năm 2011, khoảng 95% tất cả các lô hàng của các nhà sản xuất từ Hoa Kỳ đến các khu vực khác là các tấm pin mặt trời silicon tinh thể.
Có thể bạn quan tâm: Đèn năng lượng mặt trời chính hãng
Nguyên lý pin năng lượng mặt trời
Ánh sáng chiếu vào pin mặt trời tạo ra cả dòng điện và hiệu điện thế để tạo ra năng lượng điện. Quá trình này trước hết đòi hỏi một vật liệu trong đó sự hấp thụ ánh sáng nâng một điện tử lên trạng thái năng lượng cao hơn. Thứ hai sự di chuyển của điện tử năng lượng cao hơn này từ pin mặt trời ra mạch ngoài. Sau đó electron tiêu tán năng lượng của nó ở mạch ngoài và quay trở lại pin mặt trời. Nhiều loại vật liệu và quy trình khác nhau có thể thỏa mãn các yêu cầu về chuyển đổi quang năng khác nhau.
– Sự tạo ra các hạt tải điện tạo ra ánh sáng
-Tập hợp các vật mang được tạo ra ánh sáng để tạo ra dòng điện
– Tạo ra một điện áp lớn trên pin mặt trời
-Sự tiêu tán công suất trong tải và trong các điện trở trong.
Hy vọng với chia sẻ của chúng tôi bên trên giúp các bạn có cái nhìn rõ nét hơn về cấu tạo và nguyên lý pin năng lượng mặt trời. Nếu còn bất cứ thắc mắc nào thì quý khách đừng ngần ngại mà hãy liên hệ ngay với Skyline-solar để được tư vấn miễn phí!
