Nguyên lý hoạt động pin năng lượng mặt trời như thế nào?

Pin năng lượng mặt trời hoạt động bằng cách là chúng thu năng lượng từ mặt trời và biến nó thành điện trong hệ thống thiết kế để chuyển hóa thành điện năng tiêu thụ cho nhà hoặc doanh nghiệp của bạn.

Cũng có thể mọi người chưa biết mặt trời của chúng ta là một lò phản ứng hạt nhân tự nhiên. Nó giải phóng các gói nhỏ năng lượng gọi là photon, chúng di chuyển 93 triệu dặm từ mặt trời đến trái đất trong khoảng 8,5 phút theo các nguyên cứu từ các nhà khoa học.

Mỗi giờ, đủ các photon tác động đến hành tinh trái đất của chúng ta để tạo ra đủ năng lượng mặt trời để đáp ứng nhu cầu năng lượng toàn cầu trên mặt lý thuyết trong quá trình một năm hoạt động.

Năng lượng mặt trời hiện nay như thế nào?

Hiện nay thì điện mặt trời chỉ chiếm gần năm phần mười của một phần trăm năng lượng tiêu thụ. Công nghệ năng lượng mặt trời đang được cải thiện khá nhiều và chi phí cũng đang giảm nhanh chóng hướng đến người dùng. Do đó, khả năng khai thác nguồn năng lượng phong phú này đang gia tăng bởi các tiện ích nó đem lại cho từng hộ gia đình.

Theo một bài báo hiện nay thì các hoạt động về phát triển về nền công nghiệp mặt trời trở nên phổ biến hơn hiện nay. Các nhà máy hay các chủ hộ gia đình được lựa chọn khá nhiều cho một công suất hoạt động của mỗi nhu cầu hiện nay.

Đánh dấu cho một nên tăng trưởng năng lượng mặt trời đã vượt qua tất cả các nhiên liệu khác hiện nay trên thị trường. Trong những năm tới đây bạn sẽ thấy các lợi ích từ một nguồn năng lượng sạch được khai thác để phục vụ bằng cách này hay cách khác. Nó sẽ trở nên phổ biến hơn để có thể đem lại một sự khác biệt của nguồn năng lượng mới.

Các tấm pin mặt trời hoạt động như thế nào?

Nó đến nguyên lý hoạt động pin năng lượng mặt trời bạn có thể hiểu đơn giản là khi các photon chạm vào một cell, chúng sẽ tách electron ra khỏi các nguyên tử của chúng đang liền kề với nhau. Nếu dây dẫn được gắn vào mặt cực dương và cực âm của một tế bào, nó tạo thành một mạch điện để di chuyển dòng điện. Khi các electron chảy qua chảy lại mạch điện như vậy, chúng tạo ra điện bên trong.

Nhiều tế bào tạo nên một panel năng lượng mặt trời và nhiều bảng (module) có thể được kết nối với nhau để tạo thành một mảng năng lượng mặt trời (là gồm nhiều module). Bạn càng triển khai được nhiều bảng trong hệ thống của bạn, thì bạn càng có nhiều khả năng tạo ra năng lượng càng nhiều.

Tấm năng lượng mặt trời được làm bằng gì?

Chúng được tạo thành từ nhiều pin mặt trời. Các tế bào quang điện được làm bằng silicon, giống như chất bán dẫn. Chúng được xây dựng với một lớp tích cực và một lớp phủ định, cùng nhau tạo ra một điện trường, giống như trong một pin.

Làm thế nào để tấm pin mặt trời tạo ra điện?

Tấm pin mặt trời PV sẽ tạo ra dòng điện trực tiếp (DC). Với điện DC, các electron chảy theo một hướng xung quanh mạch điện của nó.

Với điện xoay chiều (xoay chiều), các electron được đẩy và kéo theo hướng đảo chiều định kỳ, giống như hình trụ của động cơ xe hơi. Máy phát điện tạo ra điện xoay chiều khi một cuộn dây được kéo theo một nam châm bên trong. Nhiều nguồn năng lượng khác nhau có thể  dùng ” tây để quay” ở máy phát điện, chẳng hạn như nhiên liệu khí hoặc diesel, thủy điện, hạt nhân, than đá, gió, hoặc năng lượng mặt trời.

Ví dụ này cho thấy một pin cung cấp điện cho một bóng đèn. Các electron di chuyển từ phía tiêu cực của pin, qua đèn và quay trở lại mặt tích cực của pin.

Điện AC được chọn cho lưới điện của người bán, chủ yếu là do nó ít tốn kém hơn để truyền tải trên một khoảng cách dài. Tuy nhiên, các tấm pin sẽ tạo ra nguồn điện DC. Làm thế nào để dòng điện DC vào được lưới điện AC?. Nếu bạn gặp vấn đề này thì chỉ cần chủng bị cho mình một biến tần hay là inverter để chuyển đổi dòng điện của bạn tạo ra là được.

Biến tần năng lượng mặt trời làm gì?

Một biến tần năng lượng mặt trời có nhiệm vụ lấy điện DC từ mảng năng lượng mặt trời và sử dụng nó để tạo ra điện AC. Biến tần cũng giống như bộ não của hệ thống với việc đảo ngược DC thành nguồn AC. Chúng cũng có thể cung cấp khả năng bảo vệ lỗi và thống kê hệ thống, bao gồm điện áp và dòng điện trên các mạch AC và DC, để quá trình sản xuất năng lượng và theo dõi điểm điện đạt mức tối đa.

Biến tần (inverter) trung tâm đã thống trị ngành công nghiệp của năng lượng mặt trời ngay từ đầu được sử dụng. Sự ra đời của các biến tần vi là một trong những sự thay đổi công nghệ lớn nhất trong ngành công nghiệp PV. Một trong số đó micro-inverters nó sẽ giúp tối ưu hóa cho từng bảng điều khiển năng lượng mặt trời riêng lẻ khi chưa thiết lập cùng với nhau, không phải cho toàn bộ hệ thống năng lượng mặt trời, như các bộ biến tần trung tâm khác. Điều này cho phép mọi bảng điều khiển năng lượng mặt trời hoạt động ở mức tối đa khi hoạt động.

Khi một biến tần trung tâm được sử dụng, có một vấn đề (có thể là trong bóng râm hoặc đã bị bẩn) trên một bảng điều khiển năng lượng mặt trờicó thể kéo xuống hiệu suất của toàn bộ mảng năng lượng mặt trời. Micro-biến tần, chẳng hạn như những người trong hệ thống năng lượng mặt trời nhà, làm cho điều này không thành vấn đề. Nếu một bảng điều khiển năng lượng mặt trời có vấn đề trong một mảng của hệ thống bản điều khiển, thì phần còn lại của mảng năng lượng mặt trời vẫn hoạt động hiệu quả.

Hệ thống các tấm pin hoạt động như thế nào?

Đây là một trong những ví dụ về cách hoạt động của một công trình lắp đặt năng lượng mặt trời tại nhà.

Đầu tiên, ánh nắng chiếu vào các tấm pin mặt trời trên mái nhà của bạn. Các tấm chuyển đổi năng lượng nhận được thành dòng điện DC, dòng điện này sẽ chạy tới một biến tần được gắp vào hệ thống. Biến tần sẽ thực hiện nhiệm vụ của mình là chuyển đổi điện từ DC sang AC, sau đó bạn có thể sử dụng để cấp nguồn đã được chuyển đổi cho nhà của mình cùng với cá tiện ích có thể hoạt động.

Khá đơn giản để có thể đem lại một trong những hoạt động như thế này tại nhà của bạn. Là một nguồn năng lượng sạch và hiệu quả giá cả lắp đặt hệ thống để sử dụng khá là phải chăng.

Tuy nhiên, điều gì sẽ xảy ra nếu bạn không sử dụng điện mà các tấm pin mặt trời của bạn sinh ra điện mỗi ngày với ánh nắng được hấp thụ? Và điều gì xảy ra vào ban đêm khi hệ mặt trời của bạn không tạo ra năng lượng trong tháng. Hãy chờ xem bài tiếp theo để tận dụng năng lượng mặt trời dư thừa đó như thế nào theo cách của chúng tôi.