Các loại pin mặt trời: đơn tinh thể, đa tinh thể, màng mỏng

Ở những vùng nhiều nắng trên hành tinh, nơi không thể cung cấp năng lượng thông thường hoặc không thực tế và việc lắp đặt tuabin gió vì một số lý do là không phù hợp, có thể sử dụng các tấm pin mặt trời (pin). Các bộ tấm pin năng lượng mặt trời công suất lớn được lắp đặt trên mái nhà riêng, trong vườn, trên tàu, trên đèn lồng. Pin năng lượng mặt trời di động được sử dụng để sạc các thiết bị và pin khi đi du lịch, cung cấp năng lượng cho bộ đàm.

Các tấm pin mặt trời đáng tin cậy, không có bộ phận chuyển động, không bị mài mòn cơ học như tua-bin gió, đó là lý do tại sao chúng rất bền và có thể phục vụ chủ nhân một cách đáng tin cậy trong nhiều thập kỷ. Hãy xem các tấm pin mặt trời là gì, các loại chính của chúng.

Pin mặt trời đơn tinh thể

Các tấm pin mặt trời đơn tinh thể có màu đen hoặc xanh đậm truyền thống. Những tấm này được đóng khung bằng khung nhôm và được phủ bằng kính chống va đập.

Pin mặt trời đơn tinh thể chỉ được làm từ silicon nguyên chất.Một chất tan chảy silicon tinh khiết từ từ đông đặc lại khi tiếp xúc với hạt, do đó tạo ra một tinh thể đơn tinh thể silicon hình trụ có đường kính khoảng 20 cm và dài tới 2 mét.

Thỏi silicon nguyên chất thu được được cắt thành các tấm dày khoảng 300 μm mỗi tấm. Hiệu suất của các nguyên tố như vậy đạt 19%, bởi vì trong đa cấu trúc này, các nguyên tử được sắp xếp theo cách chúng cung cấp cho các electron khả năng di động cao hơn tương ứng và pin từ chúng cho thấy hiệu suất năng lượng cao hơn.

Các tấm được trang bị các điện cực kim loại ở dạng lưới. Thông thường, các ô riêng lẻ của pin đơn tinh thể có dạng hình vuông với các góc bị cắt.

Các phần tử này khá hiệu quả, kiểu dáng công nghiệp cho thấy hiệu quả thực tế trong khoảng 16%, do đó các phần tử loại này đắt hơn trên 1 watt so với các phần tử đa tinh thể. Tuổi thọ của chúng rất dài, có thể lên tới 50 năm.

Pin mặt trời đa tinh thể

Pin mặt trời đa tinh thể màu xanh sáng rẻ hơn nhiều so với đơn tinh thể. Các nguyên tố của chúng không được tạo ra từ một tinh thể silicon duy nhất, vì vậy các nguyên tử silicon được sắp xếp ở đây một cách ngẫu nhiên.

Giờ đây, hiệu suất trung bình của bảng đa tinh thể nằm trong khoảng 13-15%. Tuy nhiên, do tính sẵn có rộng rãi của nó, loại tế bào này rất phổ biến đối với những người tiêu dùng muốn tiếp cận năng lượng mặt trời với giá rẻ nhất có thể.

Nhược điểm lớn của các nguyên tố đa tinh thể là chúng rất dễ vỡ trong quá trình vận chuyển. Tuổi thọ tối đa của họ là 25 năm.Quá trình sản xuất công nghiệp các nguyên tố đa tinh thể đang được cải thiện theo thời gian, vì vậy có hy vọng rằng trong tương lai chúng sẽ bắt kịp các nguyên tố đơn tinh thể về hiệu quả.

Pin mặt trời màng mỏng

Pin mặt trời màng mỏng sản xuất rẻ hơn so với silicon đơn tinh thể và đa tinh thể. Chúng dựa trên màng polymer, silicon vô định hình, nhôm, cadmium Telluride và các chất bán dẫn khác, đã được sử dụng trong sản xuất bộ sạc cho các thiết bị, ở dạng pin mặt trời nhỏ có thể gập lại.

Pin loại này chiếm diện tích gấp 2,5 lần so với pin kết tinh có cùng công suất, nhưng chúng có thể hoạt động ngay cả trong thời tiết nhiều mây với ánh sáng tán xạ trong thời tiết nhiều mây và pin không chỉ có thể được đặt trên nóc tòa nhà mà ngay cả trên bức tường của nó. Do đó, việc sử dụng pin màng mỏng là hợp lý trong việc xây dựng các nhà máy năng lượng mặt trời tương đối lớn, khi có diện tích cần thiết cho vị trí của chúng.

Đó là các tấm màng mỏng ngày nay đặc biệt phổ biến trong các hệ thống hoạt động ở quy mô công nghiệp với các bộ biến tần nối lưới cung cấp điện cho lưới điện công cộng. Các hệ thống này yêu cầu bộ điều khiển điện áp cao và bộ biến tần đặc biệt, khác với các bộ biến tần thông thường trong nước được sử dụng với pin đơn tinh thể và đa tinh thể thông thường.

Mặc dù pin mặt trời màng mỏng làm từ silicon vô định hình có hiệu suất trung bình là 7%, nhưng chúng lại rẻ nhất về chi phí sản xuất trong tất cả các tấm pin mặt trời. Cadmium Telluride có hiệu suất trung bình là 11% và đắt hơn một chút so với pin silicon vô định hình.Pin mặt trời dựa trên đồng, indium, gali và selen là loại pin màng mỏng hiệu quả nhất, hiệu suất của chúng đạt 15%.

Xem thêm:Hiệu quả của pin mặt trời và mô-đun