Trong hành trình phát triển năng lượng tái tạo, pin mặt trời đã trải qua nhiều đổi mới qua từng thế hệ, từ tấm pin đơn và đa tinh thể ban đầu đến pin màng mỏng linh hoạt và cuối cùng là các công nghệ tiên tiến có tiềm năng cao của thế hệ thứ ba. Bài viết này sẽ giải thích rõ hơn về các thế hệ pin mặt trời nhé.

Những tấm pin mặt trời

Quy trình sản xuất pin mặt trời

Quy trình sản xuất pin mặt trời là một chuỗi các bước phức tạp và kỹ thuật cao, từ việc chọn lựa nguyên liệu đến tạo ra các tế bào quang điện có khả năng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Dưới đây là chi tiết về từng giai đoạn chính trong quy trình sản xuất pin mặt trời thông thường.

Bước 1: Chế tạo Silic cực tinh khiết (Silicon Purification)

Quá trình bắt đầu từ việc tinh lọc silicon từ cát silic, một nguyên liệu phổ biến có nhiều trên bề mặt Trái Đất. Trong lò hồ quang, điểm nóng có thể đạt tới 2000°C để chuyển đổi cát thạch anh thành silicon cấp độ bán dẫn với độ tinh khiết rất cao.

Bước 2: Tạo thỏi silicon hình trụ (Cylindrical Silicon Ingots)

Silic tinh khiết sau đó được nung chảy và tạo thành thỏi silicon có hình dạng trụ tròn. Quá trình này đòi hỏi sự kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo rằng thỏi silicon sau khi đông cứng có cấu trúc tinh thể thích hợp, tiêu biểu là đối với tấm pin đơn tinh thể.

Bước 3: Cắt thỏi silicon thành wafer (Wafer Slicing)

Các thỏi silicon sau đó được cắt thành wafer – những tấm mỏng dùng để lắp ráp tế bào mặt trời. Quá trình này sử dụng cưa kim cương để đảm bảo độ mỏng và đều đặn cho mỗi wafer, đồng thời giảm thiểu lượng silicon bị lãng phí.

Bước 4: Phủ lớp chống phản chiếu và tạo điện cực (Anti-reflective Coating and Electrodes)

Wafer silicon được phủ thêm một lớp chống phản chiếu để tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời, sau đó các điện cực được thêm vào wafer. Điều này giúp tối đa hóa lượng ánh sáng được chuyển thành dòng điện.

Bước 5: Lắp ráp tế bào mặt trời (Solar Cell Assembly)

Các wafer được gắn trên một tấm nền chống ăn mòn và ghép lại với nhau làm thành một tế bào mặt trời hoàn chỉnh. Các tế bào được kết nối với nhau bởi các rãnh dạo điện và được bảo vệ bởi các lớp đóng gói EVA và tấm kính cường lực.

Bước 6: Kiểm tra và phân loại (Testing and Sorting)

Tế bào mặt trời được kiểm tra để đánh giá chất lượng và hiệu suất. Những tế bào đạt chuẩn sẽ được phân loại theo khả năng chuyển đổi năng lượng.

Quy trình sản xuất pin mặt trời

Các thế hệ pin mặt trời

Từ những ngày đầu tiên của việc khám phá và sử dụng năng lượng mặt trời cho tới những cải tiến công nghệ mới nhất trong lĩnh vực này. Mỗi thế hệ của pin mặt trời đều mang lại những cải tiến về hiệu suất, giảm chi phí sản xuất và đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường và người tiêu dùng.

Thế hệ thứ nhất: Tấm pin mặt trời đơn và đa tinh thể

Thế hệ đầu tiên của tấm pin mặt trời, thường được gọi là tấm pin đơn tinh thể và đa tinh thể, đánh dấu sự bắt đầu của kỷ nguyên sử dụng năng lượng mặt trời. Sự khác biệt giữa hai loại là cấu trúc tinh thể của silic được sử dụng trong từng tấm pin.

Tấm Pin Mặt Trời Đơn Tinh Thể (Monocrystalline)

  • Chất lượng cao: Các tấm pin đơn tinh thể được sản xuất từ những thỏi silic đơn, điều này tạo nên một cấu trúc tế bào đồng nhất, cho phép chúng có hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao hơn so với các loại khác.
  • Hiệu suất: Tấm pin đơn tinh thể thường có hiệu suất từ 15% đến 20%, vào số cao nhất trong số các loại tấm pin mặt trời.

Tấm Pin Mặt Trời Đa Tinh Thể (Polycrystalline)

  • Chất lượng: Vật liệu silic đa tinh thể được tạo ra bằng cách đông đặc nhanh chảy lỏng silic, tạo nên các cấu trúc tinh thể nhỏ ghép lại với nhau. Điều này làm cho hiệu suất chuyển đổi năng lượng thấp hơn so với tấm pin đơn tinh thể.
  • Hiệu suất: Hiệu suất của chúng thường nằm trong khoảng 13% đến 16%.
  • Chi phí: Tấm pin đa tinh thể sở hữu quy trình sản xuất đơn giản hơn và tiết kiệm nguyên liệu hơn so với đơn tinh thể, do đó chúng có giá thành rẻ hơn.

Tấm pin mặt trời đơn và đa tinh thể

Thế hệ thứ hai: Pin mặt trời màng mỏng

Thế hệ thứ hai trong lĩnh vực pin mặt trời – pin mặt trời màng mỏng. Loại pin này, với công nghệ sản xuất tiên tiến, đã mở ra một chương mới cho ngành công nghiệp năng lượng mặt trời với những ưu điểm nổi bật như khả năng lắp đặt linh hoạt và chi phí thấp hơn.
  • Cấu trúc: Pin mặt trời màng mỏng được tạo thành từ việc phủ nhiều lớp vật liệu bán dẫn mỏng lên một nền mềm. Các vật liệu thường được sử dụng bao gồm silic vô định hình (a-Si), telurua cadmium (CdTe), và đồng indium gallium selenide (CIGS).
  • Hiệu suất: Tuy hiệu suất chuyển đổi năng lượng của pin màng mỏng thấp hơn so với tấm pin đơn và đa tinh thể, chỉ từ khoảng 7% đến 13%, các ưu điểm khác của chúng vẫn làm chúng trở nên hấp dẫn.

Pin mặt trời màng mỏng

Thế hệ thứ ba: Các công nghệ tiên tiến và tiềm năng

Thế hệ thứ ba của pin mặt trời đại diện cho những bước đột phá trong việc tăng cường hiệu suất chuyển đổi năng lượng cũng như giảm chi phí sản xuất, qua đó mở ra những khả năng mới cho việc sử dụng rộng rãi năng lượng sạch từ mặt trời.
  • Công Nghệ Pin Mặt Trời Nhiều Lớp: Công nghệ này bao gồm việc kết hợp nhiều lớp bán dẫn khác nhau, mỗi lớp hấp thụ một phần của phổ ánh sáng mặt trời đến, giúp tối đa hóa khả năng chuyển đổi năng lượng.
  • Công Nghệ Pin Perovskite: Pin Perovskite sử dụng các tinh thể có cấu trúc giống như khoáng chất tự nhiên perovskite; chúng đã thể hiện khả năng tạo ra hiệu suất cao mặc dù có chi phí thấp.
  • Công Nghệ Sử Dụng Chấm Lượng Tử: Chấm lượng tử là những hạt nano bán dẫn có thể chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng ở nhiều dải phổ ánh sáng khác nhau. Các đặc tính của chấm lượng tử có thể được tùy chỉnh thông qua kích thước và vật liệu cấu thành, mở ra những khả năng mới cho việc tạo ra tấm pin mặt trời có hiệu suất chuyển đổi cao.

Các công nghệ tiên tiến và tiềm năng

Với những bước tiến ấn tượng của các thế hệ pin mặt trời, pin mặt trời không chỉ góp phần làm tăng cường khả năng tiếp cận năng lượng sạch mà còn mở ra cánh cửa cho những tương lai sáng sủa, nơi năng lượng mặt trời không chỉ là một phần của cuộc sống hàng ngày mà còn giúp chúng ta bảo vệ môi trường sống quý giá.

Nếu bạn đang quan tâm đến các giải pháp năng lượng mặt trời xanh, sạch, an toàn thì hãy liên hệ ngay với Unisolar để được tư vấn chi tiết nhất. Chúng tôi tự hào là đối tác của nhiều thương hiệu lớn trong ngành, đã mang tới hơn 200MWp dự án điện mặt trời cho khách hàng trên toàn quốc và cả Đông Nam Á.

Chọn Unisolar là bạn đã chọn mình một giải pháp năng lượng sạch toàn diện, tiết kiệm chi phí, gia tăng lợi ích kinh tế dài lâu và góp phần đem lại một tương lai cho thế hệ mai sau. Hãy để lại thông tin bên dưới hoặc liên hệ ngay với Unisolar để được hỗ trợ nhanh nhất!

Unisolar – Đơn vị cung cấp các giải pháp, thiết bị điện mặt trời uy tín hàng đầu tại thị trường Việt Nam và khu vực Đông Nam Á. Là đối tác chiến lược tại Việt Nam các hãng lớn như: SolarEdge, Sigenergy, JA Solar, Solmetric, Nexans, Fluke…

Liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn:

Điền form để được nhận báo giá và tư vấn chi tiết nhất

    Lưu ý:Để có thể xác định tọa độ trên google earth và giúp thiết kế mái solar, quý khách hàng vui lòng nhập địa chỉ chính xác. Xin cảm ơn!

    Chi phí tiền điện mỗi tháng (vnđ)

    Tỷ lệ % sử dụng điện vào ban ngày

    Chúng tôi tôn trọng sự riêng tư của bạn. Dữ liệu của bạn sẽ được bảo mật theo chính sách bảo mật của chúng tôi.
    Cảm ơn Quý khách đã điền đầy đủ thông tin. Unisolar sẽ liên hệ hỗ trợ đến Quý khách trong thời gian sớm nhất!

    cf7captchaRegenerate Captcha

    Liên Hệ