Pin năng lượng mặt trời là gì ?

Pin mặt trời hay pin quang điện có tên tiếng Anh là Solar panel, nó bao gồm nhiều tế bào quang điện (gọi là solar cells). Tế bào quang điện này là các phần tử bán dẫn có chứa trên bề mặt nhiều các cảm biến của ánh sáng là đi ốt quang, nó làm biến đổi năng lượng của ánh sáng thành năng lượng điện.

Các chỉ số Cường độ dòng điện, hiệu điện thế hay điện trở của tấm pin thay đổi phụ thuộc vào lượng ánh sáng chiếu lên chúng. Các tế bào quang điện này được ghép lại thành một khối để trở thành pin mặt trời (thông thường sẽ từ 60 hoặc 72 tế bào quang điện trên một tấm pin).
Tấm Pin được biết đến như một là vật liệu có tính năng chuyển đổi quang năng của ánh sáng mặt trời thành điện năng được lắp đặt điện mặt trời. Pin được tạo ra nguồn điện từ ánh sáng của mặt trời cũng giống như thủy điện thì tạo ra điện từ nước, nhiệt điện tạo ra điện từ than… chúng có hiệu suất cao và có tuổi thọ trung bình có thể lên đến 30 năm.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin mặt trời:

Chúng thường được lắp đặt ở những nơi hấp thu được nhiều ánh sáng mặt trời nhất như trên mái của các tòa nhà hay các công trình. Hệ thống này sẽ chuyển đổi quang năng từ ánh sáng mặt trời hấp thụ được thành điện năng, nó được sử dụng như điện lưới thông thường.

Silicon được biết đến là một chất bán dẫn, nó là một thành phần quan trọng trong cấu tạo của pin năng lượng mặt trời. “Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện, hoạt động như chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng”.

Ánh sáng năng lượng mặt trời gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon được tỏa ra từ mặt trời. Nó va chạm với các nguyên tử Silicon của tấm pin, lúc này những hạt photon truyền năng lượng của chúng tới các electron rời rạc, kích thích làm cho electron đang liên kết với nguyên tử bị bật ra khỏi nguyên tử, đồng thời ở nguyên tử xuất hiện chỗ trống vì thiếu electron. Tuy nhiên việc giải phóng các electron chỉ là một nửa công đoạn của pin mặt trời, tiếp đến nó dồn các electron rải rác này vào một dòng điện. Điều này ảnh hưởng đến việc tạo ra sự mất cân bằng điện trong pin, có tác dụng giống như xây một con dốc để các electron chảy theo cùng một hướng. Sự mất cân bằng này cũng có thể được tạo ra bởi tổ chức bên trong của silicon.

Các nguyên tử silicon được sắp xếp cùng nhau trong một cấu trúc liên kết chặt chẽ. Bằng cách ép một lượng nhỏ các nguyên tố khác vào cấu trúc này, nó sẽ tạo ra 2 loại Silicon là: loại n (bán dẫn âm – Negative) và loại p(bán dẫn dương – Positive). Chất bán dẫn loại n có tạp chất là các nguyên tố thuộc nhóm V, các nguyên tử này dùng 4 electron tạo liên kết và một electron lớp ngoài liên kết lỏng lẻo với nhân, đấy chính là các electron dẫn chính. Chất bán dẫn loại p có tạp chất là các nguyên tố thuộc nhóm III, dẫn điện chủ yếu bằng các lỗ trống.
Khi hai loại bán dẫn n và p này đặt cạnh nhau trong cùng một tấm pin mặt trời, electron dẫn chính của loại n sẽ chuyển qua 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 nên một điện trường trên tấm pin

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. Khi làm cho electron đang liên kết với nguyên tử bị bật ra khỏi nguyên tử silicon, photon trong ánh sáng mặt trời đưa các electron này vào một trật tự nhất định, từ đó cung cấp dòng điện cho máy tính, vệ tinh và tất cả các thiết bị ở giữa.

Cách chọn mua một tấm pin mặt trời tốt:

Tại nước ta hiện nay có khá nhiều công ty bán sản phẩm này. Tuy nhiên bạn cần tìm mua một sản phẩm tốt để sử dụng lâu dài. Vậy làm thế nào để lựa chọn một tấm pin tốt và chất lượng. 2 tiêu chí sau đây sẽ giúp bạn đánh giá chất lượng của chúng:

Tiêu chí 1: Chất lượng của tế bào quang điện (solar cells):
Một tấm pin 6V có cấu tạo là 18 tế bào quang điện. Tấm pin 12V là 36 tế bào. 18V là 52 tế bào và 24V là 72 tế bào. Tất cả các tế bào này phải hoạt động thì chất lượng pin mới được đảm bảo. Nếu một tế bào chết là coi như hỏng cả tấm pin.

Tiêu chí 2: Dựa trên chất lượng của phụ kiện đi kèm:
Khi mua tấm pin sẽ kèm theo rất nhiều phụ kiện đi kèm. Bạn cần quan sát kỹ lưỡng các phụ kiện để chắc chắn phụ kiện đi kèm đạt tiêu chuẩn. Yêu cầu chất lượng phụ kiện: Khung nhôm dày và chắc chắn, mặt kính dày và cứng. Bạn cũng cần kiểm tra lớp màng phía sau bằng cách sờ vào nó. Lớp màng đạt chất lượng khi không quá mỏng và nhăn nheo.

Tấm pin mặt trời giá bao nhiêu ?

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại với nhiều công suất khác nhau. Tùy thuộc vào từng loại khác nhau mà có giá khác nhau. Mặt bằng chung giá bán khá rẻ: giá chỉ từ khoảng 1 triệu là đã có được tấm pin phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Các loại pin được trang bị trên điện thoại

Pin Li-Po là gì ?

Pin Li-Po có tên gọi đầy đủ là pin Lithium-Ion Polymer hoặc Lithium-Polymer. Pin Li-Po sử dụng chất điện phân dạng polymer khô, giống như một miếng phim nhựa mỏng thay vì sử dụng chất điện phân dạng lỏng. Miếng phim sẽ được kẹp ghép lá giữa cực dương và cực âm trong pin giúp trao đổi ion. Nhờ có kết cấu và phương pháp sản xuất này mà pin Li-Po có kích thước mỏng và các cell pin cũng có những kích thước khác nhau.

Hiện nay, pin Li-Po được các nhà sản xuất sử dụng phổ biến trên các sản phẩm điện thoại và máy tính bảng, laptop cao cấp như iPhone, iPad hay MacBook mới. Pin Li-po cho khả năng lưu trữ năng lượng tốt và tốc độ khấu hao, suy giảm khả năng lưu trữ năng lượng rất ít sau một khoảng thời gian dài dù không sử dụng thiết bị. Pin Li-po được cho là lâu bị chai hơn và có thể sạc bất kỳ lúc nào, với tuổi thọ có thể lên đến khoảng 1.000 lần sạc mà vẫn có thể duy trì mức dung lượng pin khá cao.

Pin Li-Ion là gì ?

Pin Li-Ion hay còn gọi là pin Lithium – Ion có cấu tạo từ một chất lỏng là một dung môi hữu cơ được dùng làm chất điện phân. Nhiệm vụ của chất điện phân này chính là trao đổi ion giữa các điện cực dương (anode) và cực âm (cathode) tương tự như những loại pin khác. Tuy nhiên, điện phân hữu cơ này là một chất dung môi rất dễ cháy nổ khiến pin Li-Ion cũng có tính biến động nhiều hơn và khả năng dễ bắt cháy, phát nổ cao nếu sử dụng không đúng cách.
Pin Li-Ion thường có chi phí sản xuất thấp hơn pin Li-Po và là tiêu chuẩn pin được sử dụng nhiều trên các thiết bị di động cũ, hiện không còn được ứng dụng nhiều. Phần pin thường được bọc bởi một lớp vỏ kim loại cứng khiến cho trọng lượng pin nặng hơn và hạn chế hơn trong việc tùy chọn hình dạng và kích thước. Chu kì sạc pin cũng ngắn hơn, chỉ khoảng 400-500 lần sạc.

So sánh pin Li-Po và Li-Ion

Nhìn chung pin Li-Ion và Li-Po đều có một số điểm tương tự nhau như:

Đều cho phép sử dụng sạc pin và dùng lại nhiều lần.
Đều được cấu tạo từ các thành phần hóa học.
Nguyên lý hoạt động đều dựa trên sự trao đổi ion.
Về điểm khác nhau giữa pin Li-Ion và Li-Po dễ nhận biết nhất chính là chất điện phân hóa học được sử dụng giữa 2 điện cực dương và âm. So với pin Li-Ion thì pin Li-Po có số chu kỳ sạc lâu hơn, sử dụng an toàn hơn, kích thước cũng nhỏ gọn và có nhiều tùy chọn về kích thước hơn. Vì thế, giá thành sản xuất pin Li-Po sẽ cao hơn Li-Ion khá nhiều. Cụ thể hơn nữa, bạn có thể tham