Các tế bào quang điện là gì?
Quá trình biến đổi ánh sáng thành điện năng được gọi là “quang điện”. Tế bào quang điện là những thiết bị được xây dựng để thu thập ánh sáng mặt trời và biến nó thành dòng điện sử dụng được. Tấm pin mặt trời là những tấm có bề mặt lớn thu thập ánh nắng mặt trời và biến nó thành điện năng, được làm bằng nhiều tế bào quang điện có nhiệm vụ thực hiện tạo ra điện năng từ ánh sáng mặt trời.
Một tấm pin mặt trời được làm bằng một nhóm các tấm pin mặt trời kết nối bằng điện và được bao bọc trong một khuôn. Các tế bào quang điện được làm bằng vật liệu bán dẫn như silic và có chức năng biến ánh sáng mặt trời thành điện bằng cách khai thác hiệu ứng quang điện. .
Chất bán dẫn
Một tế bào năng lượng mặt trời được chế tạo ra bằng vật liệu bán dẫn, ví dụ như silicon. Chất bán dẫn có độ dẫn điện ở mức trung gian giữa chất dẫn và chất cách điện. Khi chất bán dẫn silicon tiếp xúc với năng lượng, các electron tự do ở điện cực N sẽ di chuyển đến để lấp đầy các lỗ trống bên điện cực P. Sau đó, các electron từ điện cực N và điện cực P sẽ cùng nhau tạo ra điện trường.
Để kích hoạt quá trình này cần có năng lượng tiếp xúc với các tế bào silicon. Ánh sáng mặt trời thích hợp chứa các photon, các hạt nhỏ năng lượng có thể tiếp xúc với các tế bào năng lượng mặt trời và nới lỏng liên kết của các electron ở điện cực N. Sự di chuyển của các elentron tự do từ điện cực N đến điện cực P tạo ra dòng điện.
Khi điện trường đã được tạo ra, tất cả những gì chúng ta cần làm là thu thập và chuyển nó thành dòng điện sử dụng được. Một bộ biến tần gắn với các tế bào năng lượng mặt trời sẽ biến dòng điện từ một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Dòng điện xoay chiều là dòng điện chúng ta đang sử dụng phổ biến.
Nhưng làm thế nào điều đó xảy ra?
Ánh sáng mặt trời được tạo thành từ những hạt năng lượng nhỏ gọi là photon. Số lượng ánh sáng mặt trời chạm trái đất trong một giờ sẽ đủ để đáp ứng nhu cầu năng lượng trong một năm. Các tế bào pin năng lượng mặt trời bao gồm hai lớp, một cực âm và một cực dương, tạo ra một điện trường. Khi photon hấp thụ vào tế bào, các electron được giải phóng và dẫn tới đáy của tế bào và qua một dây, do đó tạo ra điện. Các tấm pin năng lượng mặt trời tạo ra dòng điện trực tiếp (DC) và sau đó được chuyển đổi sang dòng điện xoay chiều (AC) hàng ngày bằng các thiết bị khác nhau. Nếu điện không được sử dụng, nó có thể được chuyển sang DC một lần nữa và bán lại cho lưới điện. Các tế bào năng lượng mặt trời có trong các hệ thống trong nước có thể chuyển đổi khoảng 20% ánh sáng mặt trời mà chúng nhận được thành điện năng, mặc dù một số hệ thống được thiết kế cho các mục đích thương mại có thể đạt tới 40% nhưng chúng đắt hơn. Những tiến bộ trong công nghệ chắc chắn sẽ giúp tăng hiệu quả trong khi cũng giúp giá của sản phẩm giảm hơn nhiều.
Vì các tế bào quang điện hoạt động bằng cách hấp thụ ánh sáng mặt trời, chúng không sản xuất điện vào ban đêm, nhưng chúng hoạt động vào những ngày nhiều mây nhưng hiệu quả kém hơn. Bạn đèn năng lượng mặt trời thay thế cho những giờ tối hoặc tích hợp hệ thống năng lượng mặt trời của bạn, chúng cho phép bạn sử dụng năng lượng xanh cả ngày. Một vài cân nhắc nữa nên được thực hiện trước khi đầu tư vào quang điện:
Lắp đặt tấm pin năng lượng về hướng nhiều ánh sáng
- Vị trí của ngôi nhà: ít nhất là một hệ mặt trời sẽ có thể đón ánh sáng mặt trời từ 9 giờ đến 3 giờ chiều. Mái nhà không được che mờ và phải hướng về phía tây, nhưng các điều kiện có thể thay đổi cho từng trường hợp. Nếu ngôi nhà của bạn nằm trong một khu di tích lịch sử được bảo vệ, bạn nên kiểm tra xem bạn có được phép lắp đặt các tấm pin mặt trời hay không.
- Khả năng thích hợp của mái: mái phải đủ rộng để chứa tấm, và vững chắc để đỡ được tấm pin.
- Kích thước lắp đặt: bạn nên tính toán lượng điện năng bạn cần tiêu thụ để chọn đúng kích cỡ của hệ thống.
Lợi ích của các tế bào quang điện là gì?
Năng lượng mặt trời, như bạn biết, là hoàn toàn xanh sạch và sẽ giúp bạn giảm đáng kể lượng khí thải carbon. Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao, các tấm pin mặt trời trả tiền cho chính nó trong một khoảng thời gian tương đối ngắn và sẽ giúp tiết kiệm rất nhiều cho hóa đơn năng lượng của bạn. Đây là những lợi ích chính của pin mặt trời:
- Các tế bào năng lượng mặt trời không gây ô nhiễm và dựa vào một nguồn năng lượng tái tạo mà sẽ không cạn kiệt.
- Chúng không tạo ra bất kỳ tiếng ồn .
- Chúng được bảo đảm kéo dài ít nhất 25 năm, nhưng tuổi thọ trung bình của một hệ mặt trời là từ 30 đến 40 năm.
- Nói chung không có chi phí bảo trì. Một khi chi phí ban đầu được bao trả, bạn sẽ không phải tiêu tốn thêm tiền và sẽ tạo ra điện miễn phí.
- Việc đầu tư ban đầu hoàn vốn trong khoảng 10 năm, nhưng lượng năng lượng mặt trời nhận được nhiều hơn thì sẽ hoàn vốn nhanh hơn.
Với những chia sẽ bổ ích trên hi vọng sau bài viết hôm nay đã mang lại những kiến thức kỹ thuật vô cùng thiết thực dành cho quý khách hàng có thể lựa chọn những tấm pin phù hợp với không gian nhà. Tuyệt đối không nên ham rẻ, mua sản phẩm có giá quá chênh lệch so với thị trường mà đảm bảo chất lượng.Bạn muốn biết thêm thông tin chi tiết về Pin năng lượng mặt trời có thể đến công ty Việt-Solar trực tiếp đảm bảo các yếu tố về chất lượng của sản phẩm cũng như các chính sách bảo hành, bảo trì.