Hiện nay, việc bảo vệ môi trường Trái Đất ngày càng được chú trọng hơn. Xu hướng sử dụng nguồn năng lượng sạch ngày càng phổ biến hơn, năng lượng từ mặt trời cũng nằm trong số đó. Để có được năng lượng mặt trời phải cần đến tấm thu năng lượng mặt trời. Sau đây hãy cùng Heat Pump Ariston Tìm hiểu về cách hoạt động của tấm thu năng lượng mặt trời trong bài viết dưới đây nhé.
1.Tấm thu năng lượng mặt trời là gì?
Tìm hiểu về cách hoạt động của tấm thu năng lượng mặt trời
Tấm thu năng lượng mặt trời, hay còn gọi là tấm pin năng lượng mặt trời (hay solar panel), là thiết bị chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành điện năng. Cường độ dòng điện, hiệu điện thế và điện trở của tấm thu năng lượng sẽ thay đổi phụ thuộc vào ánh sáng chiếu lên chúng. Đây là công nghệ quan trọng trong lĩnh vực năng lượng tái tạo và được sử dụng rộng rãi để sản xuất điện cho các hộ gia đình, công nghiệp và các ứng dụng di động.
2. Cấu tạo của tấm thu năng lượng mặt trời
2.1.Khung nhôm
Khung nhôm là phần quan trọng của tấm thu năng lượng mặt trời. Có kết cấu cứng cáp để tích hợp các tế bào quang điện và các bộ phận khác, bảo vệ và cố định các thành phần bên trong, chịu được áp lực gió lớn và các ngoại lực tác động bên ngoài
Khung nhôm sẽ được gia cố thanh ngang để tăng kết cấu cứng cáp cho tấm thu năng lượng, tăng độ bền, cứng cáp, tránh được các tác động xấu của thời tiết.
2.2.Lớp kính cường lực
Tác dụng bảo vệ các tế bào quang điện ( Sollar Cells) khỏi các tác động của thời tiết: nhiệt độ, bụi,… và giúp tránh được các nhiệt độ va chạm bên ngoài.
Kính có độ dày 3mm – 3,5mm, để đảm bảo rằng có thể bảo vệ nhưng vẫn giữ được độ trong suốt duy trì độ truyền sáng hơn 91% cho tấm thu năng lượng mặt , tăng thêm khả năng hấp thụ và phản xạ ánh nắng mặt trời.
2.3. Lớp tế bào quang điện
Là bộ phận chính của tấm thu năng lượng mặt trời. Các tế bào quang điện thường được làm từ Silic trong suốt. Tinh thể Silic nằm ở giữa hai lớp dẫn điện, có thể là đơn tinh thể hoặc đa tinh thể tùy theo các quy trình sản xuất của từng hãng. Tế bào quang điện hấp thụ ánh sáng mặt trời và tạo ra dòng điện.
2.4. Lớp EVA
Thành phần được xem như là chất kết dính, với hai lớp polymer mỏng đặt trên và dưới của tấm thu năng lượng mặt trời. Mục đích kết dính lớp tế bào quang điện với kính cường lực phía trên và phía dưới. Ngoài ra còn tối ưu hóa khả năng hấp thụ và bảo vệ solar cells khỏi sự rung động, tránh bám bụi bẩn và tích tụ hơi nước. Là vật liệu có khả năng chịu nhiệt rất tốt và độ bền cao.
2.5. Tấm pin nền
Chức năng bảo vệ cơ học và giữ độ ẩm. Tùy theo từng hãng sản xuất mà độ dày tấm pin sẽ khác nhau. Màu sắc chủ yếu sẽ là màu trắng.
2.6. Hộp đấu dây
Là hộp nằm ở phía sau cùng, nơi tập hợp năng lượng được tạo ra từ tấm pin năng lượng mặt trời ra bên ngoài.
3. Nguyên lý hoạt động của tấm thu năng lượng mặt trời
- Dựa trên hiệu ứng quang điện, là hiện tượng electron bị giải phóng điện khỏi các liên kết hóa học khi hấp thụ năng lượng của ánh sáng mặt trời.
- Khi bề mặt tấm pin được chiếu sáng. Một phần bức xạ sẽ đi vào tế bào quang điện, mang theo proton. Khi năng lượng này được tích trữ càng nhiều, với một năng lượng đủ lớn có thể đánh bật các electron ra khỏi các liên kết hóa học. Tạo nên các electron mang điện tích âm và các lỗ trống có điện tích dương. Cả hai kết hợp với từ trường của lớp bán dẫn P và N di chuyển thành dòng điện một chiều.
- Tấm pin có thể tạo ra dòng điện 1 chiều DC. Để sử dụng dòng điện xoay chiều AC, cần sử dụng thêm bộ chuyển đổi Inverter
- Hiệu suất chuyển đổi điện năng của tấm pin phụ thuộc vào nhiều yếu tố, loại vật liệu bán dẫn, cấu tạo của tế bào quang điện và điều kiện ánh sáng.
Bài viết trên là toàn bộ thông tin về tấm thu năng lượng mặt trời, hy vọng với lượng kiến thức trên sẽ giúp bạn giải đáp được những thắc mắc về nguồn năng lượng mặt trời. Cảm ơn bạn đã đọc dành thời gian đọc bài viết của Heat Pump Ariston.