Trong những năm gần đây, thế giới đã chứng kiến sự bứt phá đáng kể trong lĩnh vực công nghệ pin mặt trời. Trong đó, chỉ số hiệu suất của tấm pin năng lượng mặt trời là một yếu tố vô cùng quan trọng để đánh giá chất lượng của một tấm pin. Vậy trong bài viết này, hãy cùng dienmattroigiadinh.net tìm hiểu những thông tin hữu ích về hiệu suất pin mặt trời nhé
NỘI DUNG TÓM TẮT
Tổng quan về hiệu suất pin mặt trời
Hiệu suất của tấm pin mặt trời là chỉ số đo lường khả năng hấp thụ lượng ánh sáng mặt trời (còn được gọi là chiếu xạ) đến bề mặt của tấm và biến nó thành năng lượng điện. Với sự tiến bộ đáng kể trong công nghệ quang điện trong những năm gần đây, hiệu suất chuyển đổi trung bình của tấm pin đã tăng từ 15% lên trên 20%. Sự gia tăng đột phá này đã góp phần làm tăng công suất tiêu chuẩn của bảng pin mặt trời lên.
Được giải thích cụ thể, hiệu quả của pin mặt trời phụ thuộc chủ yếu vào hai yếu tố: hiệu suất tế bào quang điện (PV) dựa trên thiết kế và loại silicon của tế bào, cùng với tổng hiệu suất của tấm pin, phụ thuộc vào cấu trúc, thiết kế và kích thước của tấm pin.
Nếu một tấm pin có hiệu suất là 20%, điều này có nghĩa là 20% ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt của tấm pin sẽ được chuyển đổi thành năng lượng có thể sử dụng được.
Hiệu suất tế bào
Hiệu suất của tế bào quang điện được xác định bởi vật liệu cấu trúc của tế bào và loại silicon được sử dụng, thường thuộc hai loại chính là P-type hoặc N-type. Đánh giá hiệu suất của tế bào dựa trên hệ số lấp đầy (FF), đo lường khả năng chuyển đổi tối đa của tế bào PV ở điện áp và dòng điện hoạt động tối ưu.
Cấu trúc của tế bào chơi một vai trò quan trọng trong việc quyết định hiệu suất của tấm pin. Các yếu tố chủ chốt bao gồm loại silicon, sử dụng nhiều thanh cái (MBB) và loại thụ động (PERC). Hiện nay, tế bào IBC, mặc dù có chi phí cao, đang đạt hiệu suất cao nhất (20-22%) do sử dụng cơ sở tế bào silicon loại N có độ tinh khiết cao và không gặp sự mất mát từ bóng mờ của thanh cái. Tuy nhiên, các tế bào PERC Mono gần đây kết hợp với MBB đã đạt được hiệu suất trên 20%.
Hiệu suất tấm pin
Hiệu suất tổng của bảng điều khiển được đo trong các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (STC), được xác định dựa trên nhiệt độ tế bào ở mức 25°C, bức xạ mặt trời đạt 1000W/m2 và khối lượng không khí là 1,5. Để tính toán hiệu suất (%) của bảng điều khiển, ta chia công suất định mức tối đa (W) tại STC cho tổng diện tích của tấm pin, được đo bằng mét vuông.
Tuy nhiên, hiệu quả tổng thể của tấm pin có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm nhiệt độ, mức độ bức xạ, loại tế bào và cách liên kết giữa chúng. Điều đáng chú ý là màu sắc của lớp backsheet cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của tấm pin. Ví dụ, backsheet màu đen có thể tạo ra vẻ đẹp hấp dẫn về mặt thị giác, nhưng đồng thời cũng hấp thụ nhiều nhiệt hơn, làm tăng nhiệt độ của tế bào và từ đó tăng điện trở, dẫn đến việc giảm nhẹ tổng hiệu suất chuyển đổi.
Hiệu suất pin mặt trời quan trọng như thế nào?
Thuật ngữ “hiệu suất” đã trở nên phổ biến, tuy nhiên, việc xác định một tấm pin có hiệu quả hơn một chút không luôn đồng nghĩa với chất lượng cao hơn. Mặc dù nhiều người coi hiệu suất là tiêu chí quan trọng nhất khi chọn pin năng lượng mặt trời, thực tế, chất lượng sản xuất, độ tin cậy, dịch vụ từ nhà sản xuất và điều kiện bảo hành mới là những yếu tố cốt yếu nhất.
Với sự tiến bộ trong công nghệ sản xuất tấm pin và việc cải thiện hiệu suất của chúng, những nhà sản xuất có thể sản xuất các tấm pin có công suất cao hơn mà vẫn giữ nguyên hệ số hình thức. Cải tiến về hiệu suất đã khiến công suất của các tấm pin tăng lên khoảng 5-10 watt mỗi năm, mặc dù kích thước vật lý của chúng vẫn không thay đổi.
Đầu tư vào các tấm pin hiệu suất cao không chỉ nhằm mục đích tăng sản lượng từ hệ thống của bạn. Thay vào đó, những tấm pin này cho phép bạn lắp đặt nhiều năng lượng mặt trời hơn trong một không gian nhỏ hơn. Điều này đáng xem xét nếu bạn đang đặt câu hỏi: “Cần bao nhiêu tấm pin để lắp đặt?”
Nếu bạn sống trong một căn nhà nhỏ hoặc khu vực đô thị với không gian hạn chế, việc sử dụng các tấm pin hiệu suất cao sẽ hấp dẫn hơn, bởi chúng có khả năng tận dụng tối đa không gian giới hạn.
Tuy nhiên, nếu không gian không phải là vấn đề, việc sử dụng các tấm pin hiệu suất thấp không hẳn là sai lầm. Hệ thống của bạn có thể lớn hơn, nhưng bạn sẽ không cần phải hy sinh hiệu suất và bạn có thể tiết kiệm chi phí bằng cách mua các tấm pin có công suất sản xuất nhiều điện năng hơn với chi phí tương đương.
Muốn tối đa hóa hiệu suất pin mặt trời thì nên chú ý điều gì?
Tối đa hiệu suất pin mặt trời – Bóng râm
Bóng râm lan truyền lên các tấm pin mặt trời có thể giảm khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời, dẫn đến sự giảm sản lượng của hệ thống năng lượng của bạn. Để tối ưu hoá hiệu suất, hãy xem xét việc xây dựng hệ thống ở vị trí thuận lợi có thể tiếp nhận đủ ánh sáng mặt trời suốt cả năm.
Tuy nhiên, nếu có các tòa nhà, cây cối hoặc các vật cản khác không cho phép điều này xảy ra, hãy xem xét việc sử dụng hệ thống đi kèm với bộ tối ưu công suất hoặc bộ biến tần siêu nhỏ. Các loại thiết bị này tích hợp công nghệ giảm thiểu ảnh hưởng của bóng râm đối với sản lượng đầu ra của hệ thống năng lượng của bạn.
Tối đa hiệu suất pin mặt trời – Hướng tấm pin được lắp đặt
Để tối ưu hóa hiệu suất pin năng lượng mặt trời, phương án tốt nhất là hướng chúng về phía Xích đạo, giúp chúng tiếp nhận ánh sáng mặt trời trực tiếp vào ban ngày.
Nếu không gian không cho phép mái nhà của bạn hướng về hướng Nam, lựa chọn Đông hoặc Tây cũng có thể hoạt động, mặc dù bạn có thể cần thêm một số tấm pin nữa để đạt được hiệu suất tương đương. Mặc dù hệ thống hướng Đông hoặc Tây không hoàn hảo nhưng vẫn đem lại lợi ích tiết kiệm chi phí cho hóa đơn năng lượng trong dài hạn.
Ngoài việc hướng tấm pin về phía nào, góc nghiêng của chúng cũng quan trọng không kém. Một lựa chọn đơn giản là nghiêng tấm pin của bạn với một góc bằng với vĩ độ của địa điểm bạn đang sống. Ví dụ: nếu bạn sinh sống tại San Diego (vĩ độ 32,7157 ° N), chúng tôi khuyên bạn nên lắp đặt chúng ở góc khoảng 33°.
Tối đa hiệu suất pin mặt trời – Vệ sinh
Nếu bụi bẩn, tuyết hoặc các mảnh vụn khác tích tụ lên bề mặt tấm pin mặt trời, điều này sẽ làm giảm hiệu suất hoạt động của chúng. Để duy trì hiệu quả, chúng tôi khuyên bạn nên thực hiện việc làm sạch tấm pin mặt trời một hoặc hai lần mỗi năm để đảm bảo chúng luôn sạch sẽ và hoạt động tốt nhất.
Trong môi trường có tuyết phủ nhiều, việc loại bỏ tuyết tích tụ trên bề mặt các tấm pin là cần thiết. Đáng chú ý, tuyết có thể tự tan chảy hoặc rơi ra do góc nghiêng tự nhiên của tấm pin. Tuy nhiên, nếu tuyết tích tụ dày đặc, bạn cần phải dọn dẹp để đảm bảo tấm pin tiếp tục nhận đủ ánh sáng mặt trời.
Khi làm vệ sinh tấm pin, hãy sử dụng miếng vải mềm hoặc bàn chải có lông mềm. Bàn chải có lông cứng có thể gây trầy xước bề mặt kính của tấm pin, vì vậy cần tránh sử dụng chúng để bảo quản chất lượng bề mặt.
Lời kết
Tóm lại, nếu bạn đang phải đối mặt với hạn chế không gian để lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời của mình, việc sử dụng các tấm pin hiệu suất cao có thể giúp bạn tối ưu hóa sản lượng năng lượng có thể thu được từ hệ thống.
Tuy nhiên, nếu không gian không phải là vấn đề quan trọng, việc sử dụng các tấm pin có hiệu suất thấp hơn cũng có thể mang lại giá trị tốt hơn mà không ảnh hưởng đến chất lượng hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời.