Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin mặt trời

Pin mặt trời là gì? Cấu tạo pin mặt trời gồm những thành phần nào? Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời như thế nào? Trong bài viết này, VRSolar sẽ giải thích cho các bạn. Cùng tìm hiểu ngay nhé!

Pin mặt trời là gì?

Pin mặt trời (tên tiếng Anh là Solar panel) hay còn gọi là pin năng lượng mặt trời. Nó là một thiết bị điện tử, có khả năng chuyển đổi trực tiếp ánh sáng mặt trời thành điện năng. Khi ánh sáng chiếu vào pin mặt trời tạo ra điện áp để tạo ra năng lượng điện. 
Pin mặt trời được sử dụng nhiều trong các ứng dụng như hệ thống điện từ xa cho cabin, hệ thống điện, đèn mặt trời và thiết bị điện tử.
cau-tao-pin-mat-troi
Cấu tạo của pin mặt trời như thế nào?

Cấu tạo pin mặt trời

Cấu tạo của pin năng lượng mặt trời bao gồm các bộ phận sau:

Khung nhôm

Đây là bộ phận quan trọng trong cấu tạo của pin mặt trời, có chức năng tạo ra một kết cấu đủ cứng cáp để tích hợp solar cell và các bộ phận khác. 
Khung nhôm được thiết kế nhẹ, có độ cứng cáp nên chịu được tải trọng gió lớn và một số ngoại lực tác động từ bên ngoài.
Khung nhôm có 2 màu phổ biến: màu bạc và đen. Tùy thuộc vào nhà sản xuất bảng điều khiển, phần góc có thể được ép, vặn hoặc kẹp lại với nhau để cung cấp độ mạnh và cứng khác nhau.

Tấm kính bảo vệ

Tấm kính bảo vệ là một phần của cấu tạo pin mặt trời. Nó có chức năng bảo vệ solar cell ra khỏi tác động của thời tiết như nhiệt độ, bụi, tuyết, mưa đá (đường kính 2,5cm trở xuống) và một số tác động khác từ bên ngoài.
Kính sử dụng dụng chủ yếu cho pin mặt trời là kính cường lực, thiết kế có độ dày 2 – 4mm (hoặc 3,2 – 3,3mm) để đáp ứng đủ khả năng bảo vệ và duy trì độ trong suốt của pin mặt trời.
Khi chọn kính phải chú ý đến tính năng độ cứng, mức độ phản xạ ánh sáng và khả năng dẫn truyền ánh sáng để cải thiện hiệu suất và hiệu quả tổng thể của tấm pin năng lượng mặt trời.

Lớp màng EVA

EVA là từ viết tắt ethylene vinyl acetate. Lớp màng này còn được gọi là chất kết dính, gồm 2 lớp màng polymer trong suốt đặt phía trên và lớp solar cell đặt phía dưới. Tác dụng kết dính solar cell với lớp kính cường lực phía trên và tấm nền phía dưới.
Lớp màng EVA có công dụng hấp thụ và bảo vệ solar cell không bị bám bụi bẩn, hơi ẩm và không bị rung động. 
Ưu điểm của lớp màng EVA là chịu được nhiệt độ khắc nghiệt và độ bền cao đóng vai trò quan trọng trong cấu tạo của pin mặt trời.

Solar cell

Solar cell là tế bào quang điện. Đây là thành phần chính và có chức năng hấp thụ ánh sáng mặt trời, biến đổi thành điện năng.
Hiện có 2 loại tinh thể silicon được dùng để tạo solar cell đó là đơn Mono (đơn tinh thể) và Poly (đa tinh thể). Vì thế nên mới có tấm pin Mono và tấm pin Poly. Trong đó, tấm pin Mono được sử dụng nhiều nhất vì mang lại hiệu suất tốt khi ở trong điều kiện thời tiết không thuận lợi.

Tấm nền pin (phía sau)

Tấm nền pin ở mặt sau của pin mặt trời được làm từ chất liệu Polymer hoặc nhựa (như PP, PVF, PET) có chức năng cách điện, bảo vệ cơ học, chống ẩm và che chắn các tế bào PV khỏi thời tiết.
Tấm nền có màu trắng, có dạng cuộn hoặc dạng tấm. Tấm nền của pin có độ dày, màu sắc khác nhau tùy thuộc vào hãng sản xuất và mô đun.
tam-pin-nang-luong-mat-troi
Lựa chọn pin năng lượng mặt trời tùy thuộc vào nhu cầu

Hộp nối

Hộp nối hay còn gọi là hộp đấu dây. Là bộ phận rất cần thiết trong cấu tạo pin năng lượng mặt trời. Được bố trí nằm ở phía sau bảng điều khiển, là nơi tập hợp và chuyển năng lượng điện sinh ra từ tấm pin mặt trời ra ngoài. Đây là điểm trung tâm, nơi các tế bào đặt liên kết với nhau nên được thiết kế bảo vệ khá chắc chắn. 

Jack kết nối MC4

Đây là đầu nối điện dùng để kết nối dễ dàng với tấm pin mặt trời. MC4 trong đó MC là từ viết tắt của Multi-Contact. Số 4 là đầu nối có đường kính 4mm đa tiếp xúc.

Cáp điện DC

Đây là loại cáp điện chuyên dụng cho điện năng lượng mặt trời, có khả năng cách điện một chiều tốt, khả năng chống chịu thời tiết tốt như bụi bẩn, nước, độ ẩm, tia cực tím,.. và các tác động cơ học khác.

Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời

Được biết, thành phần chính trong tấm pin năng lượng mặt trời là mô đun năng lượng, sử dụng để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Các mô đun năng lượng mặt trời được làm từ chất bán dẫn dùng để tạo mạch tích hợp cho thiết bị điện tử.
cau-tao-pin-mat-troi
Chất bán dẫn sử dụng phổ biến được làm từ tinh thể silicon. Với nguyên lý pin năng lượng mặt trời tinh thể này được ép thành các lớp loại N và loại P, xếp chồng lên nhau. Ánh sáng chiếu vào tinh thể tạo ra hiệu ứng quang điện trong, từ đó sẽ tạo ra điện.
Điện được tạo ra từ tấm pin gọi là dòng điện trực tiếp (DC) và được sử dụng ngay lập tức để chuyển hóa thành dòng điện xoay chiều AC dùng cho các thiết bị điện.
Những hệ thống pin lắp đặt trên ngôi nhà thường chuyển đổi nguồn điện một chiều DC nhờ bộ hòa lưới, nó sẽ thay đổi dòng điện một chiều DC thành dòng điện xoay chiều AC. Đây là nguồn điện phổ biến được sử dụng rộng rãi hiện nay.
Các tinh thể silicon có độ tinh khiết cao, dùng để sản xuất pin năng lượng mặt trời. Những tinh thể này được xử lý bằng phương pháp đúc và nấu chảy. Đúc hình khối sau đó cắt thành thỏi, thành các tấm mỏng rất mỏng. 
Trên đây là nội dung chia sẻ về cấu tạo và nguyên lý pin mặt trời. Hy vọng sẽ giúp bạn cập nhật thêm một số thông tin về pin năng lượng mặt trời. Nếu bạn có nhu cầu lắp đặt hệ thống pin mặt trời, hãy liên hệ với đơn vị VRSolar. Chúng tôi sẽ hỗ trợ, tư vấn nhiệt tình về hệ thống điện mặt trời, cam kết mang đến cho các bạn giải pháp tiết kiệm và đáng tin cậy.

Related Post

0923797986