1. Tấm Pin năng lượng Mặt trời hay pin mặt trời hay pin quang điện (Solar panel).
- Pin bao gồm nhiều tế bào quang điện (solar cells). Là phần tử bán dẫn có chứa trên bề mặt một số lượng lớn các cảm biến ánh sáng là điốt quang. Nó thực hiện biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện. Cường độ dòng điện, hiệu điện thế hoặc điện trở của pin mặt trời thay đổi phụ thuộc bởi lượng ánh sáng chiếu lên chúng.
- Các tế bào quang điện được ghép lại thành khối để trở thành tấm pin năng lượng mặt trời. Thông thường có 60 hoặc 72 tế bào quang điện trên một tấm pin mặt trời. Tế bào quang điện có khả năng hoạt động dưới ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng nhân tạo. Chúng có thể được dùng như cảm biến ánh sáng (ví dụ cảm biến hồng ngoại), hoặc các phát xạ điện từ gần ngưỡng ánh sáng nhìn thấy.
- Mặt trời là lò phản ứng nhiệt hạch khổng lồ, cách Trái đất khoảng 150 triệu km. Năng lượng Mặt trời gồm bức xạ nhiệt và ánh sáng từ Mặt trời. Trước khi vào bầu khí quyển cường độ bức xạ năng lượng ASMT là 1367W/m2, trên bề mặt trái đất cỡ 1000W/m2.
- Pin mặt trời hiểu đơn giản nó là công cụ biến năng lượng của mặt trời thành điện năng. Nó tạo ra dòng điện để tiêu thụ cho nhu cầu của con người.
2. Nguyên lý hoạt động của pin năng lượng mặt trời:
– Pin mặt trời chuyển đổi năng lượng bức xạ nhiệt của mặt trời thành điện năng dựa trên hiệu ứng quang điện. Hoạt động của pin mặt trời được chia làm 3 giai đoạn:
- Đầu tiên năng lượng từ các photon ánh sáng được hấp thụ và hình thành các cặp electron-hole trong chất bán dẫn.
- Các cặp electron-hole sau đó bị phân chia bởi ngăn cách tạo bởi các loại chất bán dẫn khác nhau (p-n junction). Hiệu ứng này tạo nên hiệu điện thế của pin mặt trời.
- Pin mặt trời sau đó được nối trực tiếp vào mạch ngoài và tạo nên dòng điện.
3. Ứng dụng của pin năng lượng mặt trời
Các pin này có nhiều ứng dụng trong thực tế. Chúng đặc biệt thích hợp cho các vùng mà điện lưới khó vươn tới như núi cao, ngoài đảo xa. Hoặc phục vụ các hoạt động trên không gian. Ví dụ như: các vệ tinh quay xung quanh quỹ đạo trái đất. Các Pin này được thiết kế như những modul thành phần. Chúng được ghép lại với nhau tạo thành các tấm pin năng lượng mặt trời có diện tích lớn. Và thường được đặt trên nóc các tòa nhà, mái nhà nơi mà chúng có thể đón ánh sáng nhiều nhất.
Ngày nay do nhu cầu sử dụng điện tăng cao, cùng với đó là giá điện nhà nước tăng. Nên việc lắp đặt thêm tấm pin mặt trời đã được sử dụng phổ biến hơn. Giúp giảm rất nhiều tiền hóa đơn điện hàng tháng. Thậm chí có gia đình còn được nhận thêm tiền từ việc năng lượng này hòa vào lưới điện quốc gia.
Các tấm pin Mặt Trời lớn ngày nay được lắp thêm bộ phận tự động điều khiển để có thể xoay theo hướng ánh sáng. Giống như loài hoa hướng dương hướng về ánh sáng Mặt Trời.
Tham khảo các bài viết khác.
Quy trình bảo trì hệ thống điện.
Những điều cần lưu ý về hệ thống điện