Khái niệm bảng điều khiển năng lượng mặt trời
Bảng điều khiển năng lượng mặt trời là tập hợp các tế bào ảnh quang điện gắn trong một khuôn khổ cho việc cài đặt. Các tấm pin mặt trời sử dụng ánh sáng mặt trời làm nguồn năng lượng để tạo ra dòng điện một chiều. Tập hợp các bảng điều khiển năng lượng mặt trời được gọi là bảng quang điện, thường sẻ là một mảng và cung cấp điện mặt trời cho các thiết bị điện.
Cấu tạo bảng điều khiển năng lượng mặt trời.
Bảng điều khiển năng lượng mặt trời có tên gọi khác là Mô-đun quang điện. Các mô-đun sử dụng tế bào silicon tinh thể dựa trên wafer hoặc tế bào màng mỏng.
Các Mô-đun quang điện cứng, bán linh hoạt dựa trên các tế bào màng mỏng có sẳn. Các tế bào này được kết nối điện nối tiếp và điện áp phù hợp
Hầu hết các mô-đun là cứng, nhưng những mô-đun bán linh hoạt dựa trên các tế bào màng mỏng cũng có sẵn. Các tế bào thường được kết nối điện nối tiếp, nối tiếp nhau đến điện áp mong muốn.
Công suất (watt) của mô-đun là tích số toán học của điện áp (V) và dòng điện (ampe) của mô-đun. Các thông số kỹ thuật sản xuất trên các tấm pin mặt trời được lấy trong điều kiện tiêu chuẩn, trên thực tế không phải là điều kiện hoạt động của tâm pin mặt trời.
Thứ tự kết nối mô-đun: Các bảng điều khiển năng lượng mặt trời được lắp đặt theo phương thức kết nối hoặc song song. Kết nối để đạt được điện áp đầu ra mong muốn, còn song song để cung cấp dòng điện mong muốn.
Yếu tố ảnh hưởng tới sự hiệu quả
Mỗi bảng điều khiển năng lượng mặt trời được đánh giá bằng công suất đầu ra DC của nó trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn. Công suất thường dao động từ 100 đến 365 Watts (W). Hiện tại, hiệu suất mô-đun năng lượng mặt trời là khoảng 21,5% trong các sản phẩm thương mại.
– Hiệu suất phụ thuộc bức xạ: Tùy thuộc vào cấu tạo, mô-đun quang điện có thể tạo ra điện từ một loạt các tần số ánh sáng, không thể bao phủ toàn bộ dải bức xạ mặt trời. Do đó, phần lớn năng lượng ánh sáng mặt trời tới mô-đun quang điện bị lãng phí, thay vào đó nếu được chiếu sáng bằng ánh sáng đơn sắc thì hiệu suất sẻ cao hơn rất nhiều.
– Mảng mô-đun quang điện: Mô-đun năng lượng mặt trời chỉ có thể tạo ra một lượng điện năng hạn chế. Hệ thống quang điện thường bao gồm một loạt các mô-đun quang điện, một bộ biến tần , một bộ pin lưu trữ năng lượng, bộ điều khiển sạc, dây kết nối, bộ ngắt mạch, cầu chì, công tắc ngắt kết nối, đồng hồ đo điện áp. Thiết bị được lựa chọn cẩn thận để tối ưu hóa sản lượng, tích trữ năng lượng, giảm tổn thất điện năng trong quá trình truyền tải điện; giảm chuyển đổi từ dòng điện một chiều sang dòng điện xoay chiều.
– Xe đẩy nano nhôm: Nghiên cứu của Đại học Imperial College London đã chỉ ra rằng hiệu suất của bảng điều khiển năng lượng mặt trời được cải thiện bằng cách gắn bề mặt bán dẫn tiếp nhận ánh sáng bằng các thanh nan nhôm. Sau đó, ánh sáng tán xạ sẽ truyền theo một con đường dài hơn trong chất bán dẫn, hấp thụ nhiều photon hơn để chuyển thành dòng điện.
>>Tham khảo: Lịch sử phát triển quang điện như thế nào?
Tái chế bảng điều khiển năng lượng mặt trời
Hầu hết các bộ phận bảng điều khiển năng lượng mặt trời có thể được tái chế, bao gồm tới 95% vật liệu bán dẫn, thủy tinh, kim loại đen và kim loại màu,…Đều được tái chế. Một số công ty tư nhân và tổ chức phi lợi nhuận hiện đang tham gia vào các hoạt động thu hồi và tái chế cho các mô-đun năng lượng cuối vòng đời.
– Mô-đun dựa trên silicon: Khung nhôm và hộp nối được tháo dỡ thủ công khi bắt đầu quá trình. Mô-đun sau đó được nghiền trong một máy nghiền và các phần khác nhau được tách ra – thủy tinh, nhựa và kim loại. Quá trình này có thể được thực hiện bởi những người tái chế kính phẳng vì hình thái và thành phần của mô-đun quang điện tương tự như những kính phẳng được sử dụng trong ngành xây dựng và ô tô.
– Mô-đun không dựa trên silicon: Chúng yêu cầu các công nghệ tái chế cụ thể như sử dụng bể hóa chất để tách các vật liệu bán dẫn khác nhau. Đối với mô-đun Telluride cadmium, quá trình tái chế bắt đầu bằng cách nghiền nhỏ mô-đun và sau đó tách các phần khác nhau theo thứ tự. Quy trình tái chế này được thiết kế để thu hồi tới 90% thủy tinh và 95% vật liệu bán dẫn chứa trong đó.
Như vậy, bảng điều khiển năng lượng mặt trời gồm nhiều bộ phận khác nhau. Các bộ phận này kết nối, liên kết chặt chẽ với nhau để biến bức xạ mặt trời thành điện năng. Đây chính là hệ thống năng lượng nhân tạo đầy tiện ích, mang lại nhiều lợi ích cho người dùng. Để tìm hiểu hay lắp đặt điện năng lượng mặt trời, bạn hãy liên hệ với Intech Energy để được tư vấn chi tiết nhé!
