Lượt xem: 0 Tác giả: Site Editor Thời gian xuất bản: 29-03-2025 Nguồn gốc: Địa điểm
Bạn có biết việc sử dụng năng lượng mặt trời đã tăng gần 90% chỉ trong một năm gần đây? Nhiều người hơn bao giờ hết đang chuyển sang sử dụng năng lượng mặt trời. Nhưng tất cả đều tấm pin mặt trời bằng nhau?
Với nhiều lựa chọn trên thị trường, việc hiểu được sự khác biệt giữa các loại bảng điều khiển là rất quan trọng để đưa ra quyết định sáng suốt. Sự lựa chọn của bạn ảnh hưởng đến việc sản xuất năng lượng, chi phí lắp đặt và tuổi thọ của hệ thống.
Trong bài đăng này, bạn sẽ tìm hiểu về các tấm pin mặt trời đơn tinh thể, đa tinh thể và màng mỏng. Chúng tôi sẽ so sánh xếp hạng hiệu quả, hình thức, cân nhắc chi phí và ứng dụng lý tưởng của chúng. Bạn cũng sẽ khám phá các công nghệ mới nổi như PERC, perovskite và các giải pháp năng lượng mặt trời minh bạch.
Hệ thống bảng điều khiển năng lượng mặt trời 150000 Watt ngoài lưới để sử dụng tại nhà
Các tấm pin mặt trời là thiết bị cải tiến được thiết kế để khai thác năng lượng từ mặt trời và chuyển đổi nó thành điện năng có thể sử dụng được. Những mô-đun hình chữ nhật này thường xuất hiện trên mái nhà, trong các trang trại năng lượng mặt trời hoặc dưới dạng thiết bị di động, hoạt động âm thầm để tận dụng một trong những nguồn tài nguyên tái tạo dồi dào nhất của chúng ta.
Trung tâm của mỗi tấm pin mặt trời là tập hợp các tế bào quang điện (PV). Những tế bào này thực hiện nhiệm vụ quan trọng là chuyển đổi ánh sáng mặt trời trực tiếp thành điện năng thông qua cái mà các nhà khoa học gọi là 'Hiệu ứng quang điện'. Khi ánh sáng mặt trời (bao gồm các hạt gọi là photon) chiếu vào bề mặt của các tế bào này, nó sẽ bắt đầu một phản ứng dây chuyền hấp dẫn:
Photon chạm vào bề mặt pin mặt trời
Các nguyên tử silicon hấp thụ các photon này
Các electron bị đánh bật ra khỏi nguyên tử silicon
Các electron tự do này tạo ra dòng điện
Dòng điện chạy qua thanh cái và ngón tay làm bằng bạc
Điện này sau đó được thu giữ và chuyển đổi để sử dụng trong gia đình hoặc thương mại
Hầu hết các tấm pin mặt trời tiêu chuẩn chứa 60 hoặc 72 pin mặt trời riêng lẻ, với kích thước thông thường lần lượt là 1,6mx 1m hoặc 2m x 1m.
| phần | trong pin mặt trời |
|---|---|
| Silicon | Đóng vai trò là vật liệu bán dẫn chính hấp thụ ánh sáng mặt trời |
| Phốt pho | Cung cấp điện tích âm (lớp loại N) và tạo ra các electron tự do |
| boron | Cung cấp điện tích dương (lớp loại P) và tạo ra 'lỗ trống' cho các electron |
| Thanh cái bạc | Dẫn điện qua và ra khỏi tế bào |
| Lớp phủ chống phản chiếu | Tối đa hóa sự hấp thụ ánh sáng mặt trời bằng cách giảm sự phản xạ |
Điểm nối giữa các lớp silicon được xử lý bằng phốt pho (âm) và được xử lý bằng boron (dương) tạo ra một điện trường. Khi các photon đánh bật các electron tự do, điện trường này sẽ đẩy chúng theo dòng có hướng, tạo ra dòng điện có thể sử dụng được.
Khi bạn đã sẵn sàng chuyển sang sử dụng năng lượng mặt trời, việc hiểu các loại tấm pin mặt trời chính sẽ giúp bạn chọn loại phù hợp nhất cho ngôi nhà hoặc doanh nghiệp của mình. Mỗi loại có những đặc điểm, mức độ hiệu quả và mức giá riêng. Chúng ta hãy khám phá ngắn gọn bốn loại chính:
Thị trường bảng điều khiển năng lượng mặt trời có các công nghệ chính sau:
Tấm pin mặt trời đơn tinh thể : Hiệu quả cao cấp với bề ngoài màu đen đặc biệt
Tấm pin mặt trời đa tinh thể : Tùy chọn thân thiện với ngân sách với kiểu dáng lốm đốm màu xanh lam
Tấm pin mặt trời PERC : Tấm đơn tinh thể nâng cao với lớp phản chiếu bổ sung
Tấm pin mặt trời màng mỏng : Tấm linh hoạt, nhẹ với nhiều vật liệu bán dẫn khác nhau
Các tấm đơn tinh thể, được làm từ silicon đơn tinh thể bằng phương pháp Czochralski, mang lại hiệu quả thương mại cao nhất. Hiệu suất cao cấp của chúng đi kèm với mức giá cao hơn nhưng mang lại kết quả vượt trội trong không gian hạn chế.
Các tấm đa tinh thể chứa nhiều tinh thể silicon, tạo cho chúng vẻ ngoài màu xanh lam đặc biệt như đá cẩm thạch. Mặc dù kém hiệu quả hơn một chút so với các tùy chọn đơn tinh thể, nhưng chúng cung cấp điểm đầu vào hợp lý hơn cho năng lượng mặt trời.
Công nghệ PERC tăng cường pin mặt trời truyền thống bằng cách thêm một lớp phản chiếu ở mặt sau, cho phép ánh sáng không được hấp thụ có cơ hội chuyển đổi thứ hai thành điện năng. Sự đổi mới này giúp tăng hiệu quả mà không làm tăng đáng kể chi phí.
Các tấm màng mỏng từ bỏ cấu trúc tấm silicon truyền thống, thay vào đó đặt các lớp vật liệu quang điện mỏng lên các chất nền như thủy tinh hoặc kim loại. Mặc dù kém hiệu quả hơn nhưng chúng mang lại sự linh hoạt, nhẹ nhàng và khả năng ứng dụng độc đáo không có sẵn với các tùy chọn tinh thể.
Các tấm pin mặt trời đơn tinh thể là các mô-đun năng lượng mặt trời hiệu quả cao được làm từ silicon đơn tinh thể. Những tấm này nổi bật nhờ phương pháp sản xuất độc đáo được gọi là phương pháp Czochralski . Điều này bao gồm việc nhúng một tinh thể silicon nhỏ vào silicon nóng chảy, từ từ kéo nó lên trên để tạo thành một tinh thể đồng nhất, liên tục. Cấu trúc đơn tinh thể này cho phép các electron di chuyển trơn tru, nâng cao hiệu suất tổng thể của tấm pin.
Một số đổi mới đã phát triển trong danh mục đơn tinh thể:
Đơn tinh thể truyền thống : Thiết kế ban đầu với toàn bộ tế bào silicon được sắp xếp đồng nhất
Các tế bào cắt một nửa : Các tế bào được cắt làm đôi, tạo ra hai phần sản xuất điện riêng biệt tiếp tục phát điện ngay cả khi bị che một phần
Mono-PERC : Tấm cải tiến có lớp phản chiếu bổ sung cho phép thu lại ánh sáng không bị hấp thụ, tăng hiệu quả đáng kể
Tế bào loại N và loại P :
Loại N : Được pha tạp phốt pho, mang lại hiệu quả cao hơn và độ bền tốt hơn chống lại sự xuống cấp.
Loại P : Phổ biến hơn, pha tạp boron, giá thành thấp hơn một chút nhưng dễ bị phân hủy nhanh hơn.
| Khía cạnh | Hiệu suất Chi tiết |
|---|---|
| Phạm vi hiệu quả | 17-22% (tiêu chuẩn); lên tới 25% (mẫu cao cấp) |
| Sản lượng điện | 320-375W (điển hình); lên tới 540W (Mono-PERC) |
| Tuổi thọ | 30-40 năm với sự xuống cấp tối thiểu |
| Hệ số nhiệt độ | Khả năng chịu nhiệt vượt trội; duy trì hiệu quả ở nhiệt độ cao hơn |
Thuận lợi:
Hiệu suất năng lượng cao và khả năng phát điện tuyệt vời
Độ bền vượt trội, thường kéo dài 30-40 năm
Khả năng chịu nhiệt vượt trội, duy trì hiệu quả trong điều kiện nóng
Thiết kế tiết kiệm không gian do hiệu quả cao hơn
Nhược điểm:
Đầu tư trả trước cao hơn so với các loại khác
Quá trình sản xuất tiêu tốn năng lượng đáng kể, tạo ra tác động môi trường cao hơn
Sản xuất tạo ra chất thải đáng kể, gây lo ngại về tính bền vững
Các tấm đơn tinh thể có bề ngoài màu đen hoặc xanh đậm đặc biệt với các tế bào hình bát giác. Màu sắc đồng nhất là kết quả của cách ánh sáng mặt trời tương tác với silicon nguyên chất, tạo ra kiểu dáng đẹp, hiện đại được nhiều chủ nhà ưa thích. Các nhà sản xuất hiện cung cấp các tùy chọn tùy chỉnh bao gồm:
Tấm nền và khung màu đen để tích hợp liền mạch
Nhiều tùy chọn màu khung khác nhau (thường là đen hoặc bạc)
Giảm thanh cái có thể nhìn thấy để có vẻ ngoài sạch sẽ hơn
Trong khi các tấm đơn tinh thể có mức giá cao hơn (cao hơn khoảng 0,05 USD mỗi watt so với tấm đa tinh thể), khoảng cách này đã thu hẹp đáng kể trong những năm gần đây. Khoản đầu tư ban đầu cao hơn thường mang lại lợi nhuận cao hơn thông qua:
Sản lượng điện lớn hơn trên mỗi foot vuông
Tuổi thọ hoạt động kéo dài
Hiệu suất tốt hơn trong điều kiện thực tế
Bảo hành mạnh mẽ hơn (thường là hơn 25 năm)
Các tấm pin mặt trời đa tinh thể đại diện cho một trong những công nghệ năng lượng mặt trời được triển khai rộng rãi nhất, mang lại sự cân bằng giữa hiệu suất và khả năng chi trả cho các ứng dụng dân dụng và thương mại.
Không giống như các tấm đơn tinh thể, các tấm đa tinh thể (đôi khi được gọi là 'tấm đa tinh thể') có nhiều tinh thể silicon trong mỗi tế bào. Quy trình sản xuất của họ rất khác biệt – các nhà sản xuất nấu chảy các mảnh silicon thô và đổ chúng vào khuôn vuông. Khi silicon nguội đi, nhiều tinh thể hình thành trong mỗi tấm bán dẫn, tạo ra một cấu trúc đặc trưng ảnh hưởng đến cả hình thức lẫn hiệu suất.
Phương pháp sản xuất là:
Các mảnh silicon được nung chảy trong các thùng lớn
Silicon nóng chảy được đổ vào khuôn vuông
Vật liệu nguội đi và hình thành nhiều cấu trúc tinh thể
Khối đông đặc được cắt thành tấm vuông
Các tấm wafer được lắp ráp thành tấm pin mặt trời có 60-72 cell
Các tấm đa tinh thể mang lại hiệu suất ổn định, ở mức trung bình phù hợp cho nhiều ứng dụng:
| Đặc | điểm kỹ thuật | So sánh với Đơn tinh thể |
|---|---|---|
| Phạm vi hiệu quả | 15-17% | Thấp hơn 2-5% |
| Sản lượng điện điển hình | 240-300W | Thấp hơn 20-80W |
| Hệ số nhiệt độ | Vừa phải | Chịu nhiệt kém hơn |
| Tuổi thọ | 25-30 năm | Ngắn hơn 5-10 năm |
Ưu điểm chính:
Giá mua ban đầu phải chăng hơn
Quy trình sản xuất đơn giản hơn đòi hỏi ít năng lượng hơn
Chất thải silicon tối thiểu trong quá trình sản xuất
Sản xuất thân thiện với môi trường hơn
Nhược điểm chính:
Hiệu suất thấp hơn đòi hỏi nhiều bảng hơn cho đầu ra tương đương
Giảm hiệu suất trong môi trường nhiệt độ cao
Yêu cầu không gian lớn hơn cho kích thước hệ thống tương đương
Ít thẩm mỹ hơn đối với nhiều chủ nhà
Các tấm đa tinh thể có bề ngoài màu xanh lam, cẩm thạch đặc biệt với các cạnh vuông. Vẻ ngoài lốm đốm, không đồng nhất của chúng là do ánh sáng phản chiếu khác nhau từ nhiều mảnh tinh thể trong mỗi tế bào. Điều này tạo ra sự khác biệt đáng chú ý giữa các tấm riêng lẻ, khiến chúng trở nên nổi bật hơn trên mái nhà.
Các yếu tố thẩm mỹ phổ biến bao gồm:
Bề mặt lốm đốm, hơi xanh
Ô vuông có cạnh thẳng
Không có khoảng trống giữa các ô
Điển hình là khung bạc và tấm nền màu trắng/bạc
Cấu trúc tinh thể nhìn thấy được
Trong lịch sử, các tấm đa tinh thể là lựa chọn thân thiện với ngân sách cho các chủ nhà tham gia vào thị trường năng lượng mặt trời. Trong giai đoạn 2012-2016, họ thống trị việc lắp đặt khu dân cư nhờ lợi thế đáng kể về chi phí. Tuy nhiên, những cải tiến trong sản xuất đã thu hẹp đáng kể khoảng cách về giá với các lựa chọn đơn tinh thể.
Giá hiện tại cho thấy các tấm đa tinh thể có giá thấp hơn khoảng 0,05 USD mỗi watt so với các tấm thay thế đơn tinh thể – một mức chênh lệch nhỏ hơn nhiều so với những năm trước. Lợi thế về giá giảm dần này, kết hợp với hiệu quả thấp hơn, đã khiến nhiều người tiêu dùng chuyển sang các lựa chọn đơn tinh thể.
Đa tinh thể vẫn lý tưởng cho:
Lắp đặt hợp lý với ngân sách với không gian mái rộng rãi
Các dự án ưu tiên chi phí trả trước thấp hơn hiệu quả tối đa
Những vùng có nhiệt độ vừa phải và nhiều ánh nắng
Lắp đặt đủ điều kiện nhận trợ cấp nhất định của chính phủ
Các tấm pin mặt trời PERC đại diện cho một trong những tiến bộ quan trọng nhất trong công nghệ quang điện, tăng cường pin mặt trời truyền thống với những cải tiến về thiết kế sáng tạo để thu được nhiều ánh sáng mặt trời hơn.
Công nghệ PERC bổ sung một lớp phản chiếu chuyên dụng vào bề mặt sau của pin mặt trời, cho phép ánh sáng chưa được sử dụng trước đây có cơ hội chuyển đổi thành điện năng lần thứ hai. Sự đổi mới này:
Thu giữ ánh sáng đi qua lớp silicon ban đầu mà không bị hấp thụ
Phản chiếu ánh sáng này trở lại silicon để hấp thụ thêm
Giảm sự tái hợp electron ở bề mặt phía sau
Tạo ra một con đường hiệu quả hơn cho dòng điện tử
Mặc dù về mặt lý thuyết, công nghệ PERC có thể được áp dụng cho bất kỳ loại tế bào nào, nhưng các nhà sản xuất chủ yếu tích hợp nó với các tế bào đơn tinh thể, tạo ra các tấm 'Mono-PERC' kết hợp các thuộc tính tốt nhất của cả hai công nghệ. Quá trình sản xuất tăng thêm độ phức tạp tối thiểu đồng thời mang lại những cải tiến hiệu suất đáng kể.
| Tính năng | đơn tinh thể tiêu chuẩn | Tấm Mono-PERC |
|---|---|---|
| Hiệu quả | 17-22% | Cao hơn ~5% (22-27%) |
| Sản lượng điện | 320-375W | Lên tới 540W |
| Hấp thụ ánh sáng | Giới hạn ở bề mặt phía trước | Ánh sáng phía trước và phản chiếu |
| Hiệu suất nhiệt độ | Tốt | Xuất sắc |
| Hiệu suất ánh sáng yếu | Tốt | Thượng đẳng |
Tấm PERC vượt trội đáng kể so với các tùy chọn truyền thống thông qua:
Tăng cường sử dụng ánh sáng mặt trời : Thu giữ các photon bị lãng phí trước đây
Giảm tái hợp electron : Cải thiện dòng điện
Hệ số nhiệt độ tốt hơn : Duy trì hiệu quả trong điều kiện nóng
Cải thiện hiệu suất trong điều kiện ánh sáng yếu : Kéo dài thời gian làm việc hiệu quả
Thuận lợi:
✅ Xếp hạng hiệu quả thương mại cao nhất
✅ Phát điện tối đa trong không gian hạn chế
✅ Hiệu suất vượt trội trong điều kiện thực tế
✅ Kéo dài thời gian sản xuất năng lượng (sáng/tối)
✅ Hiệu suất tạo bóng một phần tốt hơn khi kết hợp với công nghệ Half-cut Cell
Nhược điểm:
❌ Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn
❌ Một số tấm PERC đời đầu bị xuống cấp do ánh sáng (LID)
❌ Quy trình sản xuất phức tạp hơn
❌ Giá cao cấp có thể kéo dài thời gian ROI cho người tiêu dùng quan tâm đến ngân sách
Các tấm pin mặt trời màng mỏng đại diện cho một nhánh riêng biệt của công nghệ quang điện, khác với các tấm silicon tinh thể truyền thống cả về tiềm năng xây dựng và ứng dụng.
Không giống như các tấm tinh thể, công nghệ màng mỏng liên quan đến việc lắng đọng các lớp vật liệu quang điện siêu mỏng lên các chất nền như thủy tinh, kim loại hoặc nhựa. Quá trình này tạo ra các tấm thường linh hoạt và nhẹ hơn đáng kể so với các tấm tinh thể của chúng.
Ba loại công nghệ màng mỏng chính thống trị thị trường:
Silicon vô định hình (a-Si) : Sử dụng silicon không kết tinh theo cách sắp xếp không có hình dạng với hiệu suất tương đối thấp hơn nhưng hoạt động tốt trong điều kiện ánh sáng yếu.
Cadmium Telluride (CdTe) : Hiện nay là công nghệ màng mỏng được triển khai rộng rãi nhất, mang lại hiệu quả tốt với lượng khí thải carbon thấp nhất, mặc dù độc tính của cadmium làm tăng mối lo ngại về môi trường.
Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) : Mang lại hiệu quả cao nhất trong số các công nghệ màng mỏng nhờ đặc tính hấp thụ ánh sáng vượt trội.
Quá trình sản xuất bao gồm:
Đặt các lớp vật liệu quang điện cực mỏng lên trên chất nền
Thêm các lớp dẫn điện trong suốt để thu thập điện
Đóng gói cấu trúc để bảo vệ môi trường
Trong một số ứng dụng, tạo các tấm linh hoạt mà không cần mặt sau bằng kính cứng
| Công nghệ | Hiệu quả điển hình | Ưu | điểm Nhược điểm |
|---|---|---|---|
| a-Si | 6-8% | Tốt trong ánh sáng khuếch tán | Hiệu quả thấp nhất |
| CdTe | 9-11% | Lượng khí thải carbon thấp nhất | Mối lo ngại về độc tính |
| CIGS | 13-15% | Hiệu quả màng mỏng cao nhất | Sản xuất phức tạp |
Ưu điểm chính:
✅ Nhẹ và đôi khi linh hoạt
✅ Ít nhạy cảm với nhiệt độ cao
✅ Hiệu suất tốt hơn trong điều kiện ánh sáng yếu
✅ Giảm chi phí lắp đặt do lắp đặt đơn giản hơn
✅ Có thể tích hợp vào vật liệu xây dựng (BIPV)
Nhược điểm chính:
❌ Hiệu suất thấp hơn đòi hỏi diện tích lắp đặt lớn hơn
❌ Tốc độ phân hủy nhanh hơn tấm tinh thể
❌ Tuổi thọ ngắn hơn (10-20 năm so với 25-40 đối với tinh thể)
❌ Chi phí thay thế lâu dài cao hơn
Các tấm màng mỏng có kiểu dáng đẹp, đồng đều với khả năng phân tách tế bào ở mức tối thiểu. Tính thẩm mỹ toàn màu đen hoặc xanh đậm của chúng thường nằm phẳng trên các bề mặt lắp đặt, tạo ra sự lắp đặt liền mạch, cấu hình thấp. Nếu không có cấu trúc tế bào nhìn thấy được của các tấm tinh thể, việc lắp đặt màng mỏng sẽ đồng nhất hơn và có thể hòa hợp tốt hơn với các yếu tố kiến trúc.
Các tấm màng mỏng thường có chi phí trả trước thấp nhất cho mỗi tấm, khiến chúng ban đầu trở nên hấp dẫn đối với các dự án có ngân sách hạn chế. Tuy nhiên, lợi thế về chi phí này thường được bù đắp bởi một số yếu tố:
Yêu cầu không gian cao hơn : Hiệu suất thấp hơn có nghĩa là nhiều bảng điều khiển và phần cứng lắp đặt hơn
Suy thoái nhanh hơn : Suy giảm hiệu suất nhanh hơn (thường là 1-3% hàng năm)
Thời gian bảo hành ngắn hơn : Thường là 10-15 năm so với 25 năm trở lên đối với tấm tinh thể
Chu kỳ thay thế sớm hơn : Có khả năng tăng gấp đôi chi phí trọn đời của hệ thống
Những tấm pin này mang lại giá trị kinh tế tốt nhất khi lắp đặt tại các cơ sở thương mại hoặc tiện ích quy mô lớn, nơi hạn chế về không gian ở mức tối thiểu hoặc trong các ứng dụng chuyên dụng như bộ sạc năng lượng mặt trời di động và vật liệu xây dựng tích hợp.
Ngoài các tấm pin mặt trời truyền thống, một số công nghệ tiên tiến đang định hình lại cách chúng ta thu năng lượng mặt trời, mỗi công nghệ được thiết kế cho các ứng dụng cụ thể và yêu cầu thẩm mỹ.
Công nghệ năng lượng mặt trời trong suốt mang lại khả năng thú vị trong việc biến cửa sổ thành máy phát điện. Hiện tại, có hai loại chính tồn tại:
Tấm bán trong suốt : Đạt hiệu suất khoảng 20% với độ trong suốt 40-50%
Tấm trong suốt hoàn toàn : Duy trì độ trong suốt 100% nhưng chỉ mang lại hiệu suất ~1%
| Loại | Hiệu quả | Minh bạch | Ứng dụng phù hợp |
|---|---|---|---|
| Nửa trong suốt | ~20% | 40-50% | Tòa nhà văn phòng, giếng trời |
| Hoàn toàn minh bạch | ~1% | 100% | Cửa sổ, tấm nhà kính |
Được tiên phong bởi các nhà nghiên cứu của Đại học bang Michigan vào năm 2014, bộ tập trung năng lượng mặt trời phát quang trong suốt (TLSC) sử dụng vật liệu chuyên dụng hấp thụ các bước sóng ánh sáng vô hình trong khi cho phép ánh sáng khả kiến đi qua. Những tấm này đã được lắp đặt tại một số tòa nhà nổi bật của Vương quốc Anh, bao gồm Tòa thị chính hạt Gloucestershire và Nhà hát Barbican ở London.
Công nghệ này phải đối mặt với một thách thức cơ bản: sự cân bằng giữa tính minh bạch và sản xuất năng lượng. Khi tính minh bạch tăng lên, việc sản xuất điện giảm theo tỷ lệ.
Ngói năng lượng mặt trời tích hợp công nghệ quang điện trực tiếp vào vật liệu lợp mái, tạo ra tính thẩm mỹ liền mạch, thu hút những chủ nhà quan tâm đến hình thức của các tấm pin truyền thống.
Các đặc điểm chính bao gồm:
Được thiết kế để thay thế và hoạt động như mái ngói tiêu chuẩn
Thường sử dụng công nghệ đơn tinh thể hoặc màng mỏng được nhúng trong các hình dạng gạch truyền thống
Đặc biệt có giá trị đối với các công trình lịch sử hoặc khu bảo tồn có yêu cầu khắt khe về mặt thẩm mỹ
Mặc dù có vẻ ngoài hấp dẫn nhưng gạch năng lượng mặt trời vẫn có một số nhược điểm:
Đắt hơn khoảng 50% so với tấm thông thường
Hiệu suất kém hơn 20-30% so với các tấm đơn tinh thể tiêu chuẩn
Quá trình cài đặt mất khoảng ba lần
Lịch sử thương mại của gạch năng lượng mặt trời đã rất hỗn loạn. Dow Chemical đã giới thiệu tấm lợp năng lượng mặt trời của mình vào năm 2009 và nhận được nhiều lời khen ngợi nhưng đã ngừng sản phẩm này vào năm 2016. Mái nhà năng lượng mặt trời được công bố rộng rãi của Tesla, được công bố vào năm 2016 và dự kiến ra mắt tại Anh vào năm 2019, vẫn chưa có sẵn ở nhiều thị trường.
Perovskite đại diện cho nghiên cứu năng lượng mặt trời tiên tiến, sử dụng vật liệu tổng hợp dựa trên cấu trúc tinh thể của khoáng chất perovskite tự nhiên được phát hiện vào năm 1839.
Các ô này thường sử dụng thiết kế 'song song':
Lớp silicon hấp thụ ánh sáng từ quang phổ đỏ
Lớp Perovskite thu năng lượng từ quang phổ màu xanh
Phương pháp kết hợp làm tăng đáng kể giới hạn hiệu quả lý thuyết
Tiến độ nghiên cứu rất đáng chú ý:
Tế bào perovskite đầu tiên (2009): hiệu suất 3,8%
Hồ sơ phòng thí nghiệm hiện tại (tháng 6 năm 2024): hiệu suất 34,6%
Tấm pin cỡ thương mại của Oxford PV: hiệu suất 26,9%
Mặc dù chưa được thương mại hóa nhưng công nghệ perovskite hứa hẹn mang lại bước nhảy vọt đáng kể về hiệu suất năng lượng mặt trời một khi các thách thức trong sản xuất được vượt qua.
| Loại bảng | Hiệu suất | Tuổi thọ | Chi phí | Ưu điểm | chính Nhược điểm |
|---|---|---|---|---|---|
| Đơn tinh thể | 17%-22% | 30-40 năm | Cao | Hiệu quả và độ bền cao nhất | Chi phí ban đầu cao hơn |
| Đa tinh thể | 15%-17% | 25-30 năm | Trung bình | Có thể chi trả | Hiệu quả thấp, kém thẩm mỹ |
| Mono-PERC | Lên tới 23% | 30-40 năm | Cao nhất | Hiệu quả tối đa | Đắt nhất ban đầu |
| màng mỏng | 10%-13%, lên tới 19% | 10-20 năm | Thấp | Chi phí thấp, linh hoạt | Hiệu quả thấp nhất, tuổi thọ ngắn hơn |
| Tấm trong suốt | ~1%-20% | 25-35 năm | Cao (khác nhau) | Thẩm mỹ thị giác | Hiệu quả thấp |
| Gạch năng lượng mặt trời | 10%-20% | 25-30 năm | Rất cao | Pha trộn với tính thẩm mỹ của mái nhà | Chi phí cao, lắp đặt phức tạp |
| Tấm Perovskite | 24%-27% (phòng thí nghiệm) | 25-35 năm | Không có sẵn | Hiệu quả cao nhất trong tương lai | Chưa khả thi về mặt thương mại |
Việc lựa chọn công nghệ tấm pin mặt trời tối ưu đòi hỏi phải cân bằng một số yếu tố chính phù hợp với tình hình và nhu cầu của bạn.
Trước khi đưa ra quyết định, hãy đánh giá các yếu tố quan trọng sau:
Không gian có sẵn : Không gian mái hạn chế đòi hỏi các tấm hiệu suất cao hơn
Hạn chế về ngân sách : Đầu tư ban đầu và tiết kiệm dài hạn
Nhu cầu năng lượng : Mô hình và yêu cầu tiêu dùng của hộ gia đình bạn
Ưu tiên về mặt thẩm mỹ : Tác động trực quan đến diện mạo tài sản của bạn
Điều kiện địa phương : Kiểu thời tiết, phạm vi nhiệt độ và các vấn đề về bóng râm
Quy định : Hạn chế khu bảo tồn hoặc quy định của hiệp hội chủ nhà
Ưu đãi : Trợ cấp của chính phủ có thể hỗ trợ các công nghệ cụ thể
| Tình huống của bạn | Loại bảng đề xuất | Lợi ích chính |
|---|---|---|
| Không gian mái nhà hạn chế | Đơn tinh thể hoặc Mono-PERC | Công suất tối đa trong không gian tối thiểu |
| Ưu tiên ngân sách | Đa tinh thể | Đầu tư ban đầu thấp hơn |
| Tài sản lịch sử | Gạch năng lượng mặt trời | Tích hợp thẩm mỹ |
| Nhà di động/RV | màng mỏng | Tính linh hoạt và nhẹ |
| Hiệu suất tối đa | Mono-PERC | Hiệu quả cao nhất có sẵn trên thị trường |
Sự lựa chọn tốt nhất cho hầu hết các chủ nhà:
Các tấm đơn tinh thể mang lại sự cân bằng tốt nhất về hiệu quả, tuổi thọ và tính thẩm mỹ cho việc lắp đặt các khu dân cư điển hình.
Công nghệ Mono-PERC mang lại hiệu suất vượt trội cho những ngôi nhà có không gian lắp đặt hạn chế hoặc yêu cầu năng lượng cao.
Tấm đa tinh thể vẫn khả thi đối với những chủ nhà có ngân sách tiết kiệm với không gian mái phù hợp, đặc biệt là ở những khu vực cung cấp trợ cấp cho các tấm sản xuất trong nước.
Thị trường năng lượng mặt trời tiếp tục phát triển nhanh chóng, với các công nghệ mới nổi như tấm perovskite hứa hẹn mang lại hiệu quả cao hơn nữa trong tương lai.
Các tấm pin mặt trời có nhiều loại, mỗi loại có sức mạnh riêng. Tinh thể đơn mang lại hiệu quả cao cấp với vẻ ngoài màu đen bóng bẩy. Polytinh thể cung cấp các tùy chọn thân thiện với ngân sách với màu xanh lam đặc biệt. Công nghệ PERC nâng cao hiệu suất với các lớp phản chiếu bổ sung.
Bảng điều khiển năng lượng mặt trời lý tưởng của bạn phụ thuộc vào hoàn cảnh cụ thể. Hãy xem xét không gian mái nhà của bạn, hạn chế về ngân sách, nhu cầu năng lượng và sở thích thẩm mỹ.
Ngành công nghiệp năng lượng mặt trời tiếp tục phát triển nhanh chóng. Các công nghệ mới nổi như tấm perovskite hứa hẹn mang lại hiệu quả cao hơn nữa. Những đổi mới này sẽ làm cho năng lượng mặt trời trở nên dễ tiếp cận và hiệu quả hơn đối với mọi người.
[1] https://www.greenmatch.co.uk/blog/2015/09/types-of-solar-panels
[2] https://aurorasolar.com/blog/solar-panel-types-guide/
[3] https://www.energysage.com/solar/types-of-solar-panels/
[4] https://aurorasolar.com/blog/solar-panel-types-guide/ (bản sao của [2])
[5] https://www.sunsave.energy/solar-panels-advice/solar-technology/types
[6] https://www.getsolar.ai/en-sg/blog/types-of-solar-panels
[7] https://www.thisoldhouse.com/solar-alternative-energy/reviews/types-of-solar-panels
[8] https://www.chintglobal.com/global/en/about-us/news-center/blog/other-types-of-solar-panel.html
[9] https://duracellenergy.com/en/news/types-of-solar-panels/
[10] https://www.canstarblue.com.au/solar/solar-panels-types/
[11] https://www.youtube.com/watch?v=5M8hEVThXYE
[12] https://www.solarsquare.in/blog/types-of-solar-panels/
[13] https://www.deegesolar.co.uk/types_of_solar_panels/
[14] https://cloverenergysystems.com/7-other-types-of-solar-panels-explained/
