Tấm pin năng lượng mặt trời là gì? Nguyên lý hoạt động của các tấm pin?

Trong đời sống thường ngày của chúng ta tấm pin năng lượng mặt trời có khá nhiều ứng dụng chúng có thể cung cấp nguồn điện cho bóng đèn, ô tô, xe máy, quạt điện, và rất nhiều dụng cụ đồ dùng đến điện. Đặc biệt là pin mặt trời có thể cung cấp nguồn điện cho những vùng núi mà chưa có lưới điện để người dân có thể sinh hoạt tiện lợi hơn.

Vậy “tấm pin năng lượng mặt trời” là gì?

Tấm pin năng lượng mặt trời là thiết bị chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện dựa trên hiệu ứng quang điện .
Hiệu ứng quang điện là khả năng phát ra điện tử khi được ánh sáng chiếu vào của vật chất.
Là một hệ thống thống tấm vật liệu đặc biệt có khả năng chuyển đổi quang năng thành điện năng , và tuổi thọ trung bình của mỗi cái trong khoảng 30 năm.

Những ứng dụng phổ biến của pin năng lượng mặt trời hiện nay:

Pin mặt trời dùng để tích hợp vào những thiết bị như là:
- Từ những chiếc đồng hồ đeo tay nhỏ bé cho đến những chiếc xe điện mặt trời chạy trên mặt đất … Sự tích hợp của Pin Mặt Trời mang lại một sự khác biệt cho các thiết bị: Vừa đẹp, vừa tiện dụng và thân thiện với môi trường.
- Các ứng dụng Nguồn điện di động có thể kể đến đó là Bộ sạc năng lượng mặt trời
Pin năng lượng mặt trời cung cấp điện cho các tòa nhà:
- Nguồn điện cho tòa nhà hiện tại được chia thành 2 loại đó là Nguồn điện mặt trời cục bộ và Nguồn điện mặt trời hòa lưới quốc gia. Riêng Nguồn điện mặt trời hòa lưới quốc gia có nhiều ưu điểm và mang lại hiệu quả kinh tế cao nếu được nhà nước khuyến khích sử dụng.
- Sử dụng nguồn điện mặt trời trong gia đình vừa giúp bảo vệ môi trường, vừa thể hiện một phong cách sống hiện đại trong một xã hội hiện đại.
  Mái nhà sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời
  
  Các ngôi hàng sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời Ngoài ra chúng còn có thể lắp vào những đèn năng lượng mặt trời dùng để trang trí, chiếu sáng xung quanh.
Pin năng lượng mặt trời được áp dụng cho các nhà máy năng lượng mặt trời :
- Bằng cách kết nối nhiều nguồn điện mặt trời với nhau có thể tạo ra được một tổ hợp nguồn điện mặt trời có đủ khả năng thay thế một nhà máy phát điện.

Nguyên lý hoạt động của tấm pin năng lượng mặt trời :

Khi hệ thống năng lượng mặt trời được sản xuất, các pin quang điện được nối với nhau thành một dãy.
Các electron di động được thu thập bởi những kim loại mỏng ở trên đỉnh của pin. Từ đó chúng chảy theo mạch điện bên ngoài làm công việc điện như thắp sáng bóng đèn khi chúng đi qua.
Việc giải phóng các electron chỉ mới là một nửa công việc của pin năng lượng mặt trời, sau đó nó cần phải dồn các electron rải rác này vào một dòng điện.
Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời là ánh sáng mặt trời sẽ bao gồm rất nhiều hạt photon rất nhỏ và khi nó va chạm với những nguyên tử silicon của pin năng lượng mặt trời, những hạt photon này sẽ truyền năng lượng từ chúng lên các Electron kích thích chúng bật ra khỏi nguyên tử.
Khi tất cả các thành phần của tấm pin được lắp ráp và có ánh sáng mặt trời chiếu vào thì việc cuối cùng chỉ là sản xuất ra điện.
Pin càng lớn và hiệu quả càng cao thì công suất trên mỗi diện tích vuông sẽ lớn hơn.

Có bao nhiêu loại pin năng lượng mặt trời trên thế giới?

Hiện tại pin năng lượng mặt trời được chia làm 3 loại bao gồm:
Pin năng lượng mặt trời mono dạng tinh thể còn viết tắt là monocrystalline.
Loại pin này ở thế giới hiện tại giá cả rất cao vì chúng được làm từ các thỏi sillic hình ống. Các tấm đơn tinh thể này có các mặt trống ở góc để chúng nối các module với nhau, loại pin này hiện tại là loại pin hoạt động tốt nhất.
Chúng được sản xuất dựa trên quá trình Czochralski.
Pin mặt trời Poly đa tinh thể còn được gọi là Polycrystalline.
Giá thành của loại pin này rẻ hơn so với loại trên vì chúng có hiệu suất hoạt động kém hơn. Chúng được làm từ thỏi đúc từ tinh thể sillic rồi làm nguội và rắn lại.
Pin năng lượng mặt trời loại mỏng.
Giá thành của loại pin này là thấp hơn so với 2 loại bên trên, vì chúng hoạt động có hiệu suất thấp hơn so với 2 loại trên.
Chúng được làm từ Silic nóng chảy và cấu trúc của loại pin này là dạng đa tinh thể.Khi hai loại bán dẫn này được đặt cạnh nhau trong một pin năng lượng mặt trời, electron dẫn chính của loại n sẽ nhảy qua để lấp đầy những khoảng trống của loại p. Điều này có nghĩa là silicon loại n tích điện dương và silicon loại p được tích điện âm, tạo ra một điện trường trên pin năng lượng mặt trời. Vì silicon là một chất bán dẫn nên có thể hoạt động như một chất cách điện và duy trì sự mất cân bằng này.