Tìm hiểu về công nghệ quang điện mặt trời

Công nghệ quang điện (PV) - thường được gọi là tấm pin mặt trời - tạo ra năng lượng bằng cách sử dụng các thiết bị hấp thụ năng lượng từ ánh sáng mặt trời và chuyển nó thành năng lượng điện thông qua các vật liệu bán dẫn.

Các thiết bị này, được gọi là pin mặt trời, sau đó được kết nối để tạo thành các đơn vị tạo ra năng lượng lớn hơn được gọi là mô-đun hoặc tấm pin.

Công nghệ quang điện hoạt động như thế nào?

Vật liệu và thiết bị quang điện (PV) chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện (hay còn gọi là điện năng lượng mặt trời). Một thiết bị PV duy nhất được gọi là một tế bào. Một tế bào PV riêng lẻ thường nhỏ, thường tạo ra công suất khoảng 1 hoặc 2 watt. Những tế bào này được làm từ các vật liệu bán dẫn khác nhau và thường nhỏ hơn độ dày của 4 sợi tóc người. Để có thể chịu được ở ngoài trời trong nhiều năm, các tế bào được kẹp giữa các vật liệu bảo vệ kết hợp giữa thủy tinh và / hoặc nhựa.

Để tăng sản lượng điện của các tế bào PV, chúng được kết nối với nhau theo chuỗi để tạo thành các đơn vị lớn hơn được gọi là mô-đun hoặc bảng. Các mô-đun có thể được sử dụng riêng lẻ hoặc một số mô-đun có thể được kết nối với nhau để tạo thành mảng. Một hoặc nhiều mảng sau đó được kết nối với lưới điện như một phần của hệ thống PV hoàn chỉnh. Do cấu trúc mô-đun này, các hệ thống PV có thể được xây dựng để đáp ứng hầu hết mọi nhu cầu điện năng, dù nhỏ hay lớn.

Các mô-đun và mảng PV chỉ là một phần của hệ thống PV . Các hệ thống cũng bao gồm các cấu trúc lắp đặt hướng các tấm pin về phía mặt trời, cùng với các thành phần lấy điện một chiều (DC) được tạo ra bởi các mô-đun và chuyển nó thành điện xoay chiều (AC) được sử dụng để cung cấp năng lượng cho tất cả các thiết bị.hiểu về tấm pin mặt trời

Tấm Pin năng lượng mặt trời hay còn gọi là Pin quang điện (Solar panel) bao gồm nhiều tế bào quang điện (solar cells) – là phần tử bán dẫn có chứa trên bề mặt một số lượng lớn các cảm biến ánh sáng là Diot quang, thực hiện biến đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện. Cường độ dòng điện (I), hiệu điện thế (U) hoặc điện trở (R) của Pin mặt trời thay đổi phụ thuộc vào lượng ánh sáng mặt trời chiếu lên chúng.

Tế bào quang điện được ghép lại thành khối để trở thành pin mặt trời (thông thường 60 hoặc 72 tế bào quang điện trên một tấm pin mặt trời). Tế bào quang điện có khả năng hoạt động dưới ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng nhân tạo. Chúng có thể được dùng như cảm biến ánh sáng (VD: cảm biến hồng ngoại), hoặc các phát xạ điện từ gần ngưỡng ánh sáng nhìn thấy hoặc đo cường độ ánh sáng.

Sự chuyển đổi này thực hiện theo hiệu ứng quang điện. Hoạt động của pin mặt trời được chia làm 3 giai đoạn:

* Giai đoạn 1: Đầu tiên năng lượng từ các photon ánh sáng được hấp thụ và hình thành các cặp electron-hole trong chất bán dẫn.

* Giai đoạn 2: Các cặp electron-hole sau đó bị phân chia bởi ngăn cách tạo bởi các loại chất bán dẫn khác nhau (p-n junction). Hiệu ứng này tạo nên hiệu điện thế của pin mặt trời.

* Giai đoạn 3: Pin mặt trời sau đó được nối trực tiếp vào mạch ngoài và tạo nên dòng điện.