Hiện nay nhu cầu sử dụng điện mặt trời đang được đông đảo các doanh nghiệp, cá nhân, hộ gia đình quan tâm. Trong hệ thống điện mặt trời thì những tấm pin mặt trời đóng vai trò r  ất quan trọng. Đây là bộ phận có nhiệm vụ thu hút bức xạ mặt trời và chuyển hóa thành năng lượng điện. Vậy bạn đã bao giờ thắc mắc về cấu tạo của pin mặt trời chưa ?. Hãy cùng với Quỳnh An Solar Nha Trang Khánh Hòa tìm hiểu cấu tạo của pin mặt trời trong bài viết dưới đây nhé.

Tìm hiểu cấu tạo của pin mặt trời

Tìm hiểu về cấu tạo của pin mặt trời được Quỳnh An Solar Nha Trang Khánh Hòa từng đề cập rất nhiều lần trước đây. Vì để biết được chất lượng vượt trội của từng loại pin mặt trời thì đầu tiên chúng ta cần biết được cấu tạo của sản phẩm đã.

Cấu tạo của tấm pin mặt trời dựa trên nguyên lý hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng quang điện này tạo ra dòng điện bằng cách chuyển đổi giữa bức xạ mặt trời thành một dạng ánh sáng nhìn thấy được. Dòng bức xạ ánh sáng này sẽ được pin mặt trời chuyển thành dòng điện trực tiếp.

Các tế bào quang điện (PV) trong tấm pin mặt trời chính là các thiết bị bán dẫn được là từ các tấm silic tinh khiết. Chất liệu silic (si) này được pha tạp với các loại tạp chất đặc biệt để cho ra nhiều phần từ electron và các lỗ hỗng trong cấu trúc hoạt động. Để tạo ra một tấm pin mặt trời người ta cần tạo chất bán dẫn thành 2 loại dương (P) và âm (N) sau đó ghép chúng với nhau để có được tiếp xúc P/N.

Cấu trúc của nguyên tử silic cũng giống như kim cương bao gồm 4 nguyên tử electron vòng ngoài liên kết với 4 nguyên tử Si gần đó. Khi photon (P) tác động vào thì sẽ có 5 nguyên tử vòng ngoài và thừa ra 1 electron tự do chuyển động dễn dàng, đây chính là bán dẫn âm (N).

Các tế bào quang điện trên tấm pin mặt trời sẽ tạo ra một dòng điện DC có khả năng biến đổi tỷ lệ thuận với kích thước và lượng bức xạ mặt trời rơi trên tấm silicon. Các tấm pin mặt trời này sẽ không lưu trữ năng lượng nhưng sẽ tạo ra điện áp đầu ra cố định khoảng 0,5 – 0,6 volt.

Năng lượng phát ra từ mặt trời có nguồn gốc là từ hoạt động dịch chuyển electron giữa 2 cực của pin mặt trời tạo ra dòng điện

Nguyên lý tạo ra dòng điện của Pin mặt trời

Lượng bức xạ mặt trời có trong ánh nắng người ta thường gọi là photon. Khi photon có trong ánh nắng mặt trời chạm trực tiếp vào các mảnh silic sẽ có 2 trường hợp xảy ra.

• Trường hợp 1: photon sẽ trực tiếp xuyên qua mảng silic. Trường hợp này thường xảy ra khi năng lượng của photon thấp hơn năng lượng đủ để đưa các hạt electron lên mức năng lượng cao hơn.
• Trường hợp 2: Các hạt photon được hấp thụ bởi mảng silic. Trường hợp này chỉ xảy ra khi năng lượng của photon lớn hơn năng lượng để đưa electron lên mức năng lượng cao hơn.

Nếu như các hạt photon được mảng silic hấp thụ thì năng lượng của nó sẽ được truyền đến các hạt electron trong màng tinh thể. Lớp electron này là lớp nằm bên ngoài cùng của tấm pin mặt trời và thường được kết dính với các nguyên tử lân cận. Khi electron được kích thích trở thành điện dẫn thì nó sẽ tự do di chuyển trong bán dẫn. Khi đó nguyên tử sẽ thiếu 1 electron được gọi là chỗ trống. Cứ như vậy các hạt electron liên tục dịch chuyển và liên tục điền vào chỗ trống sẽ di chuyển xuyên suốt mạch bán dẫn và từ đó tạo ra dòng điện.

Vì vậy năng lượng từ pin mặt trời có nguồn gốc là từ các hạt photon có trong ánh sáng mặt trời, không phải là từ bước sóng ánh sáng hoặc nhiệt độ.

Các loại pin năng lượng mặt trời được sử dụng nhiều nhất hiện nay

Hầu hết các loại pin năng lượng mặt trời đều được chế tạo từ vật liệu là silic dạng tinh thể. Và tìm hiểu cấu tạo của pin mặt trời thì chúng ta có thể chia pin mặt trời thành 3 loại dưới đây.

Pin mặt trời mono đơn tinh thể hay còn gọi là monocrystalline

Đây là loại pin mặt trời mang đến hiệu suất cao nhất và đang có mức giá bán đắt tiền nhất hiện nay. Chất liệu sản xuất các tấm pin mặt trời này được được cắt từ các thỏi silic hình ống, các tấm đơn tinh thể có các mặt trốn ở góc nối các module. Các tinh thể silic này được sản xuất dựa trên quy trình czochralski. Các tấm pin mặt trời mono đơn tinh thể này hiện nay vẫn chưa có sản phẩm nào đánh bại được về độ chuyển đổi bức xạ mặt trời thành điện năng.

Xem thêm: Pin năng lượng mặt trời mono là loại pin gì?

Pin mặt trời poly đa tinh thể hay còn gọi là polycrystalline

Loại pin mặt trời poly này được làm từ các thỏi silic. Các thỏi silic này được nung nóng chải cần thận làm nguội và làm rắn lại. So với pin mặt trời mono thì loại này có mức giá rẻ hơn tuy nhiên hiệu suất sử dụng cũng không bằng pin mono.

Xem thêm: Pin mặt trời poly là loại pin gì?

Pin mặt trời dạng mỏng

Pin năng lượng mặt trời dạng mỏng được làm từ các dải silic tạo ra từ miếng phim mỏng silic nóng chảy và có cấu trúc đa tinh thể. Đây là loại pin mặt trời có giá thành rẻ nhất trong các loại pin mặt trời. Bên cạnh đó hiệu suất chuyển đổi bức xạ mặt trời thành điện năng cũng thấp hơn hẳn.

• CÔNG TY TNHH XD & CN GPSOLAR
• Địa Chỉ: 592 Lê Hồng Phong,Phường Phước Hải, TP Nha Trang
• Điện thoại: 0907.62.3999
• Hotline: 0337499888 – 0907.62.3999
• Email: [email protected]