Tấm pin năng lượng mặt trời (pin quang điện) là gì?

Tấm pin năng lượng mặt trời là thiết bị có chức năng chuyển hóa quang năng thành điện năng dựa trên khả năng phát ra điện tử (electron) khi được ánh sáng chiếu vào vật chất của hiệu ứng quang điện.

Ảnh sưu tầm

Ưu điểm của hệ thống pin năng lượng mặt trời

1. Khả năng tái tạo

Điện mặt trời là một nguồn năng lượng tái tạo, không giống như các nhiên liệu hóa thạch như than, dầu mỏ, khí đốt… là những nguồn nhiên liệu không thể phục hồi. Theo tính toán của NASA, mặt trời còn có thể cung cấp năng lượng cho chúng ta trong khoảng 6,5 tỉ năm nữa.

2. Nguồn cung bền vững và vô tận

Tiềm năng của năng lượng mặt trời là rất lớn. Mỗi ngày, bề mặt Trái đất được hưởng 120.000 terawatts (TW) của ánh sáng mặt trời, cao gấp 20.000 lần so với nhu cầu của con người trên toàn thế giới (1TW = 1.000 tỉ W). Có thể nói, năng lượng mặt trời là vô tận, dư thừa để đáp ứng nhu cầu về năng lượng của nhân loại, đủ dùng cho muôn vàn thế hệ về sau.

Năng lượng mặt trời là vô tận, dư thừa để đáp ứng nhu cầu về năng lượng của nhân loại (Ảnh sưu tầm).

3. Tính khả dụng

Năng lượng mặt trời có thể được tiếp nhận và sử dụng ở mọi nơi trên thế giới - không chỉ ở vùng gần xích đạo trái đất mà còn ở các vĩ độ cao thuộc phía Bắc và phía Nam. 

4. Sạch về sinh thái

So với các nguồn năng lượng khác từ than đá, dầu mỏ,... năng lượng mặt trời là lĩnh vực hứa hẹn nhất. Việc sản xuất, vận chuyển, lắp đặt và vận hành các nhà máy điện mặt trời về cơ bản không phát thải các loại khí độc hại vào khí quyển. Ngay cả khi có phát thải một lượng nhỏ thì nếu so sánh với các nguồn năng lượng truyền thống, lượng khí này là không đáng kể.

5. Không gây tiếng ồn

Trên thực tế, việc sản xuất năng lượng mặt trời không sử dụng các loại động cơ như trong máy phát điện, vì vậy việc tạo ra điện không gây tiếng ồn.

Sử dụng pin năng lượng mặt trời góp phần bảo vệ môi trường (Ảnh sưu tầm)

6. Hiệu quả cao, chi phí hoạt động thấp

Chuyển sang sử dụng pin mặt trời, các hộ gia đình sẽ có được một khoản tiết kiệm đáng kể trong ngân sách chi tiêu. Việc bảo trì, duy tu hệ thống cung cấp năng lượng mặt trời cho hộ gia đình đòi hỏi chi phí rất thấp - trong 1 năm, bạn chỉ cần một vài lần lau chùi sạch các tấm pin năng lượng mặt trời và chúng luôn được các nhà sản xuất bảo hành trong khoảng thời gian lên tới 20-25 năm.

7. Công nghệ tiên tiến

Công nghệ sản xuất pin mặt trời mỗi ngày một tiến bộ hơn - module màng mỏng được đưa trực tiếp vào vật liệu ngay từ giai đoạn sơ chế ban đầu. Những thành tựu mới nhất trong lĩnh vực công nghệ nano và vật lý lượng tử cho phép chúng ta kỳ vọng về khả năng tăng công suất của các tấm pin mặt trời lên gấp 3 lần so với hiện nay.

Nhược điểm của hệ thống pin năng lượng mặt trời

1. Chi phí lắp đặt ban đầu cao

Do việc chế tạo và sản xuất pin năng lượng mặt trời cần ứng dụng các công nghệ hiện đại nhất, cũng như phải đầu tư nguyên vật liệu để làm hệ khung giá đỡ (thường là khung nhôm chất lượng cao) nên chi phí để sản xuất và lắp đặt ban đầu khá cao. Hiện nay, để khuyến khích việc sử dụng các nguồn năng lượng sạch, nhiều quốc gia đã có chính sách cho vay tín dụng  hoặc cho thuê pin mặt trời theo những hợp đồng có lợi cho người thuê.

Chi phí để sản xuất và lắp đặt ban đầu của hệ thống pin năng lượng mặt trời khá cao (Ảnh sưu tầm)

2. Không ổn định

Có một thực tế bất khả kháng: Vào ban đêm, trong những ngày nhiều mây và mưa thì không có ánh sáng mặt trời, vì thế năng lượng mặt trời không thể là nguồn điện chính yếu. Tuy nhiên, so với điện gió, điện mặt trời vẫn là một lựa chọn có nhiều ưu thế hơn.

3. Chi phí lưu trữ năng lượng cao

Giá của ắc quy tích trữ điện mặt trời để lấy điện sử dụng vào ban đêm hay khi trời không có nắng hiện nay vẫn còn khá cao so với túi tiền của đại đa số người dân. Vì thế, ở thời điểm hiện tại, điện mặt trời chưa có khả năng trở thành nguồn điện duy nhất ở các hộ gia đình mà chỉ có thể là nguồn bổ sung cho điện lưới và các nguồn khác.

Điện mặt trời chưa thể trở thành nguồn điện duy nhất ở các hộ gia đình mà chỉ có thể là nguồn bổ sung cho điện lưới và các nguồn khác (Ảnh sưu tầm)

4. Vẫn gây ô nhiễm môi trường, dù rất ít

Mặc dù so với việc sản xuất các loại năng lượng khác, điện mặt trời thân thiện với môi trường hơn, nhưng một số quy trình công nghệ để chế tạo các tấm pin mặt trời cũng đi kèm với việc phát thải các loại khí nhà kính, nitơ trifluoride và hexaflorua lưu huỳnh. Ở quy mô lớn, việc lắp đặt những cánh đồng pin mặt trời cũng chiếm rất nhiều diện tích đất nhẽ ra được dành cho cây cối và thảm thực vật nói chung.

5. Sử dụng nhiều thành phần đắt tiền và quý hiếm

Việc sản xuất các tấm pin mặt trời màng mỏng đòi hỏi phải sử dụng cadmium telluride (CdTe) hoặc gallium selenide indi (CIGS) - những chất rất quý hiếm và đắt tiền, điều này dẫn đến sự gia tăng chi phí.

6. Mật độ năng lượng thấp

Một trong những thông số quan trọng của nguồn điện mặt trời là mật độ công suất trung bình, được đo bằng W/m² và được mô tả bằng lượng điện năng có thể thu được từ một đơn vị diện tích nguồn năng lượng. Chỉ số này đối với điện mặt trời là 170 W/m² - nhiều hơn các nguồn năng lượng tái tạo khác, nhưng thấp hơn dầu, khí, than và điện hạt nhân. Vì lý do này, để tạo ra 1kW điện từ nhiệt năng mặt trời đòi hỏi một diện tích khá lớn của các tấm pin mặt trời.

Cánh đồng điện năng lượng mặt trời (Ảnh sưu tầm)

KIMSEN - Nhà cung cấp hệ khung nhôm giá đỡ cho tấm pin năng lượng mặt trời chất lượng cao

KIMSEN tự hào mang đến hệ thống Solar Roof - bao gồm cả hệ nhôm cho mái ngói và hệ nhôm cho mái tôn. Sản phẩm của KIMSEN phù hợp cho việc lắp đặt các tấm pin năng lượng mặt trời trên mái nhà với quy mô nhỏ, vừa và lớn, rất dễ dàng để tháo lắp giúp tiết kiệm thời gian và chi phí, mang đến sự thuận tiện tối ưu cho người sử dụng.

Để được tư vấn cụ thể về các sản phẩm khung giá đỡ pin năng lượng mặt trời của KIMSEN, quý khách hàng vui lòng liên hệ Hotline 098.280.0060 hoặc email info@kimsen.vn