Hiệu suất của tấm pin mặt trời là gì?
Hiệu suất tấm pin mặt trời (tính bằng phần trăm) là chỉ số đánh giá khả năng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng của tấm pin mặt trời. Nói cách khác, tổng lượng điện năng mà tấm pin mặt trời tạo ra trong ngày chính là hiệu suất của chúng.
Với cùng một lượng ánh sáng mặt trời chiếu trong cùng một khoảng thời gian trên hai tấm pin mặt trời có mức hiệu suất khác nhau, tấm pin mặt trời hiệu suất cao hơn sẽ tạo ra nhiều điện năng hơn so với tấm pin mặt trời hiệu suất thấp hơn.
Hầu hết tấm pin mặt trời có hiệu suất trung bình từ 17% đến 20%. Nhưng thực tế, nhiều tấm pin mặt trời có hiệu suất cao hơn hoặc thấp hơn mức trung bình, phụ thuộc vào các yếu tố khác ảnh hưởng đến hiệu suất của tấm pin.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của tấm pin mặt trời
Hiệu suất của tấm pin mặt trời không chỉ phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời mà còn phụ thuộc nhiều yếu tố khác.
1. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng
Trong tổng lượng ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin mặt trời, không phải tất cả ánh sáng mặt trời đều được tấm pin chuyển đổi thành điện năng. Chỉ có một tỉ lệ phần trăm nhất định trong số đó được các tấm pin chuyển đổi năng lượng. Tỉ lệ phần trăm chuyển đổi này được gọi là hiệu suất chuyển đổi năng lượng. Trên thực tế, tỉ lệ này bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như bước sóng, phản xạ và nhiệt độ.
2. Tuổi thọ
Tấm pin mặt trời thường có tuổi thọ hơn 20 năm. Trong thời gian đó, tấm pin chịu nhiều tác động bên trong và bên ngoài ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể của chúng. Sau nhiều năm hoạt động, tấm pin vẫn tiếp tục tạo ra điện nhưng mỗi năm tỉ lệ phần trăm hiệu suất của chúng giảm dần. Tuy nhiên, hiệu suất này phụ thuộc chất lượng và loại tấm pin mặt trời bạn sử dụng.
3. Hướng lắp đặt
Hướng lắp đặt tấm pin cũng quan trọng đối với việc tăng hoặc giảm hiệu suất tấm pin. Tấm pin mặt trời hướng Nam có xu hướng hiệu quả hơn, để hấp thụ ánh sáng mặt trời cho đến chiều tối và các tia nắng chiếu trực tiếp vào tấm pin hơn các hướng khác. Tuy nhiên, tùy thuộc vị trí ngôi nhà của bạn, tấm pin mặt trời có thể hướng về phía Đông hoặc phía Tây. Nhìn chung, hiệu suất chịu ảnh hưởng bởi hướng tấm pin cùng với vị trí ngôi nhà.
4. Bảo trì
Cần bảo trì thường xuyên các tấm pin mặt trời để chúng hoạt động bình thường. Nếu không bảo trì đúng cách, kiểm tra thường xuyên, và thay thế các bộ phận nhỏ của tấm pin nếu cần, hiệu suất sẽ giảm dần theo thời gian. Các hoạt động như theo dõi, kiểm soát hiệu suất của tấm pin mặt giúp duy trì hiệu quả trong thời gian dài hơn.
5. Nhiệt độ
Ánh sáng mặt trời là cần thiết, nhưng nhiệt độ khắc nghiệt của ánh nắng chói chang chiếu vào các tấm pin không phải là tốt. Nhiều người nghĩ rằng, nhiều ánh sáng mặt trời hơn, có nghĩa là tạo ra điện nhiều hơn, nhưng điều này không đúng. Nhiệt độ khắc nghiệt, gây hại cho tấm pin và hiệu suất của chúng bằng cách thay đổi các đặc tính của chất bán dẫn, làm tăng dòng điện nhưng làm giảm điện áp. Đây cũng là lý do khiến tuổi thọ các thành phần của tấm pin giảm.
6. Phản xạ
Tấm pin mặt trời được làm từ silicon và được pha tạp boron và phốt pho, tạo ra điện tích âm và dương. Các lớp phủ này làm cho bề mặt sáng bóng và có khả năng phản chiếu. Nhưng phản chiếu nhiều hơn có nghĩa là ít hấp thụ ánh sáng hơn, dẫn đến tạo ra ít năng lượng hơn.
7. Bóng râm
Hiệu suất của tấm pin mặt trời dễ bị ảnh hưởng bới các công trình xây dựng hay cây cối che bóng một phần hoặc toàn bộ. Điều này ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể của tấm pin mặt trời và lượng năng lượng mà chúng cung cấp.
8. Tạp chất bẩn
Yếu tố này bao gồm các tạp chất như: lá cây, bụi bẩn, mảnh vụn, phân động vật, các vết bẩn trên bề mặt của tấm pin mặt trời. Khi tấm pin mặt trời bị vết bẩn nhiều hơn, hiệu suất tổng thể của chúng sẽ giảm, vì không đủ lượng ánh sáng mặt trời chiếu tới bề mặt của tấm pin.
9. Cường độ bức xạ Mặt trời
Một yếu tố khác ảnh hưởng đến hiệu suất của tấm pin mặt trời là lượng bức xạ hoặc cường độ bức xạ của Mặt trời chiếu vào tấm pin. Cường độ bức xạ được xác định bởi góc và vị trí của Mặt trời trên bầu trời. Điều này cũng thay đổi đối với khu vực bạn ở, ảnh hưởng tổng thể đến hiệu suất của tấm pin mặt trời.
10. Điều kiện khí hậu
Có một quan niệm sai lầm rằng, sản lượng điện giảm trong mùa đông tuyết rơi, nhưng điều này không đúng. Do đặc tính phản chiếu của tuyết, giúp cường độ ánh sáng mặt trời tăng lên. Tuy nhiên, điều này chỉ có lợi với điều kiện tấm pin mặt trời không bị chôn vùi dưới tuyết! Ngược lại, thời tiết cực nóng có thể làm giảm hiệu quả tấm pin mặt trời. Tấm pin mặt trời dưới ánh sáng mặt trời mạnh và khắc nghiệt không thể hoạt động hiệu quả, thậm chí hiệu suất còn giảm khi nhiệt độ tăng lên đến một mức nhất định.
Cải thiện hiệu suất tấm pin mặt trời bằng cách nào?
Sau khi tìm hiểu qua các yếu tố có thể làm giảm hiệu suất của tấm pin mặt trời, nhiều người suy nghĩ, vậy có cách nào làm tăng hiệu suất của tấm pin mặt trời không. Câu trả lời là có thể.
1. Chọn tấm pin mặt trời chất lượng cao
Hiệu suất của tấm pin mặt trời phụ thuộc vào loại tế bào quang điện và công nghệ. Hiện nay, có các loại tấm pin đơn tinh thể, đa tinh thể và màng mỏng. Tấm pin đơn tinh thể có hiệu suất cao nhất nhưng chúng đắt hơn so với tấm pin đa tinh thể, có hiệu suất kém hơn một chút so với tấm pin đơn tinh thể. Tấm pin màng mỏng có hiệu suất kém nhất nhưng lại rẻ nhất. Vì vậy, cách tốt nhất để đạt được hiệu suất cao từ tấm pin mặt trời là bạn mua loại có hiệu suất cao nhất.
2. Chọn đơn vị lắp đặt đáng tin cậy và chuyên nghiệp
Tấm pin mặt trời được lắp đặt không đúng cách sẽ tạo ra ít hoặc không tạo ra điện. Hãy đảm bảo thuê một đơn vị lắp đặt chuyên nghiệp, am hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của tấm pin mặt trời để làm việc này. Một chuyên gia kỹ thuật sẽ biết được góc và hướng thích hợp để lắp đặt, cũng như biết cách khắc phục các vấn đề về cấu trúc nếu chúng phát sinh trong quá trình lắp đặt.
3. Cho phép các khoảng hở luồng không khí
Quá nhiệt là nguyên nhân nghiêm trọng làm tổn hại các thiết bị điện và là yếu tố có thể làm giảm hiệu suất tấm pin. Quá trình tạo ra điện năng trong hệ thống tấm pin mặt trời tỷ lệ nghịch với nhiệt độ của tấm pin. Một số bề mặt như tấm lợp hoặc tôn nhà kho có xu hướng nóng lên nhanh chóng, do đó, cần duy trì khoảng cách thích hợp giữa mái nhà và tấm pin. Điều này tạo ra luồng không khí lưu thông và các tấm pin không bị quá nhiệt.
4. Vệ sinh tấm pin đúng cách
Tấm pin mặt trời không yêu cầu bảo trì thường xuyên nhưng cần phải vệ sinh 6 tháng hoặc 1 năm một lần. Vệ sinh thường xuyên, khả năng tạo ra điện năng của tấm pin sẽ cải thiện đáng kể vì các vết bẩn, bụi, mảnh vụn và các tạp chất tích tụ trên tấm pin làm giảm hiệu suất của chúng. Lưu ý, vệ sinh vào những ngày có nhiệt độ bình thường, tránh lúc nhiệt độ tấm pin cao, nếu không có thể dẫn đến các vết nứt nhỏ, làm hiệu suất tấm pin giảm.
5. Tránh bóng râm
Tấm pin cần phải phơi sáng toàn bộ trong nhiều giờ nhất trong ngày để tạo ra điện năng hiệu quả. Hiệu suất tấm pin sẽ giảm xuống nếu lắp đặt tấm pin ở những khu vực có bóng râm. Do đó, trước khi lắp đặt, hãy đảm bảo không có bóng râm từ cây cối, giàn che hoặc những thứ khác trên mái nhà.
6. Lên lịch kiểm tra định kỳ
Với cách này, các kỹ sư sẽ kiểm tra các modul và thành phần của hệ thống để phát hiện bất kỳ sự khác biệt nào dẫn đến giảm hiệu suất đầu ra của tấm pin. Về phía bạn, bạn có thể thực hiện các thao tác sau: Kiểm tra công suất đầu ra thông qua hệ thống giám sát thường xuyên; theo dõi điện năng hằng ngày do hệ thống tạo ra; xử lý vấn đề trong trường hợp có sự cố nhỏ; nếu xảy ra bất kỳ sự cố lớn nào, hãy liên hệ với nhóm kỹ thuật.
