Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin năng lượng mặt trời

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin năng lượng mặt trời luôn nhận được nhiều sự quan tâm của nhiều người tìm hiểu. Vậy lí do tại sao? Vì tấm pin mặt trời là nguồn năng lượng sạch cần được đầu tư trong tình trạng môi trường ô nhiễm như hiện nay. Bài viết hôm nay, hãy cùng EMP Energy JSC tìm hiểu rõ hơn nhé!

Cấu tạo hoạt động của pin năng lượng mặt trời

Lớp tế bào quang điện Solar Cells

Các tế bào quang điện có chức năng hấp thụ các ánh sáng quang năng và từ đó biến đổi thành điện năng. Các tế bào tinh thể Silics được biết đến là đơn tinh thể (Pin Mono) hoặc đa tinh thể (Pin Poly) phụ thuộc vào quy trình sản xuất của từng hãng pin mặt trời. 

Các đặc tính kỹ thuật mà bạn cần chú ý tới chính là: kích thước, màu sắc, số lượng tế bào – Cells pin và hiệu suất chuyển đổi pin mặt trời. 

Lớp kính cường lực trước của tấm pin

Lớp kính cường lực có nhiệm vụ vô cùng quan trọng, là nơi bảo vệ và đảm bảo độ bền cho tấm pin năng lượng mặt trời. Độ dày của lớp này thường là 3,3mm nhưng cũng có thể 2mm – 4mm phụ thuộc vào loại kính cường lực mà hãng sản xuất lựa chọn. Lớp kính này hấp thụ ánh áng tốt chứng tỏ pin mặt trời tốt, phản xạ ánh sáng ít hơn.

Tấm nền pin phía sau

Tấm nền pin có chức năng cách điện, bảo vệ cơ học và chống ẩm. vật liệu thường sử dụng để sản xuất là polymer, nhựa PP, PVF, PET. Phần lớn các tấm nền thường sẽ có màu trắng và được bán dưới dạng cuộn hoặc tấm.

Khung tấm pin mặt trời

Khung nhôm có chức năng tạo ra một kết cấu vững chắc để tích hợp solar cell và các bộ phận khác tích hợp. Với cách thiết kê cứng cáp nhưng vẫn đảm bảo chất lượng, khung nhôm là lớp màng bảo vệ và cố định các thành phần bên trong tránh khỏi những tác động ngoại lực từ bên ngoài môi trường.

Vật liệu đóng gói hoàn thiện pin mặt trời

Đây chính là một lớp polymer đục mờ đóng theo dạng cuộn. Lớp màng EVA có chức năng kết dính solar cell với kính cường lực phía trên và tấm nền phía dưới. Ngoài ra, nó còn có tác dụng hấp thụ và bảo vệ solar cell tránh khỏi những yếu tố về thời tiết. Vật liệu EVA có khả năng chịu lực, chịu nhiệt độ tốt và có độ bền cực kỳ cao.

Hộp đựng mối nối mạch điện pin mặt trời

Hộp nối có chức năng đưa các mối nối điện của mô đun mặt trời ra bên ngoài. Nơi đây chứa các dây cáp để kết nối các tấm bên trong hệ thống. Hãy đảm bảo rằng khi kết nối hộp, chú ý chất lượng nhựa vaf độ tốt của khớp nối.

Nguyên lý làm việc (hoạt động) của pin năng lượng mặt trời

Để bắt đầu đi tìm hiểu nguyên lý làm việc của pin năng lượng mặt trời thì trước tiên chúng ta cần tìm hiểu nguyên lí của đơn vị nhỏ hơn là solar cell bởi pin mặt trời được cấu tạo từ những solar cell.

Một tế bào quang điện sử dụng hai lớp silic khác nhau, loại N có các electron dư thừa và loại P có các khoảng trống cho các electron dư thừa (lỗ trống).

Giữa địa điểm tiếp xúc của 2 loại silic (P/N fuction), electron sẽ di chuyển qua tiếp diện P/N để lại điện tích dương ở một mặt và sẽ tạo ra điện tích âm còn lại.

Bạn hãy liên tưởng đến hình ảnh ánh sáng là một dòng các hạt nhỏ li ti (hạt photon bắn ra từ mặt trời). Khi một trong các hạt này va đập và solar cell với đủ năng lượng thì nó có thể đánh bật một electron khỏi liên kết. 

Electron mang điện tích âm và lỗ trống mang điện tích dương có thể di chuyển tự do nhưng vì trường điện từ tại tiếp diện P/N nên chúng sẽ chỉ di chuyển theo một hướng. Cuối cùng, electron bị hút về mặt N và lỗ trống bị hút về mặt P

Các electron di động được thu thập ở các lá kim loại tại đỉnh solar cell và từ đó chúng đi vào mạch tiêu thụ thực hiện chức năng điện trước khi quay về lá nhôm ở mặt sau.

Điện được tạo ra từ tấm pin năng lượng mặt trời là dòng điện một chiều (DC). Vậy có thể sử dụng cho các tải, thiết bị này cần phải chuyển điện DC thành AC (dòng điện xoay chiều).

>>> Xem thêm: TOP 05 địa chỉ bán pin năng lượng mặt trời uy tín nhất Hà Nội

EMP Energy JSC xin gửi bài viết về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin năng lượng mặt trời tại đây. Bạn thấy bài viết này thế nào? Nếu có bất cứ thắc mắc gì, đừng ngại hãy bình luận xuống phía dưới để chúng mình giải đáp chi tiết thắc mắc cho bạn nhé!