Tấm Pin

Tấm pin là điều cần thiết nhưng thường bị người dùng bỏ qua. Pin trong hệ thống PV thường được giảm kích thước do chi phí hoặc do tải hệ thống bị đánh giá thấp. Điều quan trọng là phải biết nhu cầu năng lượng của khách hàng và lập kế hoạch chính xác. Nhiều máy tính trực tuyến được cung cấp bởi các nhà sản xuất pin và phần mềm khác đơn giản hóa việc xác định dung lượng pin cho các yêu cầu tải. Chi phí sở hữu có một số yếu tố cần được xem xét khi xác định tổng chi phí sở hữu trong suốt thời gian sử dụng pin.

Một số yếu tố cần quan tâm khi mua tấm pin mặt trời:

Giá cả: pin có giá thấp luôn hấp dẫn hơn, nhưng nếu giá thành thấp do chi phí chất lượng và thời gian pin, nhu cầu thay thế pin thường xuyên có thể làm tăng chi phí theo thời gian. Đó là lý do tại sao điều quan trọng là phải xem xét các vấn đề khác ngoài giá khi đưa ra quyết định.

Điện áp: điện áp của pin phải được xem xét để đảm bảo nó phù hợp với yêu cầu hệ thống. Điện áp của pin thường được xác định bởi các thông số kỹ thuật của biến tần nếu lắp đặt dòng điện trực tiếp thành dòng điện xoay chiều hoặc bởi điện áp của các tải trọng trong một hệ thống điện một chiều.

Độ bền: việc xem xét quan trọng nhất là vòng đời, cung cấp số chu kỳ xả – phí mà pin có thể cung cấp trước khi dung lượng giảm xuống một tỷ lệ phần trăm công suất định mức được chỉ định. Pin từ các nhà sản xuất khác nhau có thể có cùng dung lượng và năng lượng và có trọng lượng tương tự nhau. Tuy nhiên, thiết kế, vật liệu, quy trình và chất lượng ảnh hưởng đến thời gian sử dụng của pin.

Xếp hạng pin: Tên trên pin là khả năng phát triển đầy đủ, do đó có thể gây hiểu lầm để kiểm tra pin ngay lập tức sau khi mua vì có thể mất đến hơn 100 chu kỳ để pin đạt được công suất tối đa. Hãy cẩn thận với pin hứa hẹn công suất đầy đủ tại thời điểm mua hoặc những pin đạt công suất tối đa chỉ sau một vài chu kỳ. Pin có chu kỳ khởi động 100 vòng sẽ luôn luôn tồn tại lâu hơn những pin có dung lượng ban đầu cao.

2 loại pin mặt trời được sử dụng ở thị trường nước ta hiện nay chính là loại Mono và Poly, vì vạy hãy cùng tìm hiểu về 2 loại này:

Sự khác biệt chính giữa các tấm pin mặt trời đơn tinh thể và đa tinh thể là hiệu quả, màu sắc, hình dạng và thành phần vật liệu của chúng. Các tấm đơn tinh thể có cell được làm từ một tinh thể silicon duy nhất, được đặc trưng bởi màu đen và hiệu quả cao hơn, còn các tấm đa tinh thể có các tế bào được làm từ nhiều tinh thể silicon, với màu xanh lam và hiệu quả thấp hơn một chút.

Loại Pin màng mỏng là một loại ít phổ biến hơn, đặc biệt là thị trường nước ta. Chúng có giá thấp hơn hai loại tinh thể, nhưng điều này được bù đắp bởi hiệu quả thấp hơn nhiều. Bài viết này sẽ tập trung vào các tấm pin mặt trời đơn tinh thể (Mono) và đa tinh thể (Poly) 

Trước khi lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời cho gia đình hoặc doanh nghiệp của bạn, bạn phải quyết định loại nào sẽ được sử dụng. Các tấm đa tinh thể là phổ biến nhất, tiếp theo là các tấm đơn tinh thể. Cả hai loại đều sử dụng pin mặt trời làm từ silicon, nhưng cấu trúc của chúng có chút khác nhau.

Các tấm pin đơn tinh thể và đa tinh thể có cùng chất lượng không?

Các tấm mono có hiệu quả cao hơn, nhưng điều này không có nghĩa là các tấm Poly có chất lượng thấp hơn. Hiệu quả được xác định bởi các tính chất vật liệu của pin mặt trời và không nên được xem như là một chỉ số về chất lượng sản phẩm. Nếu các tấm pin mặt trời của bạn đến từ các thương hiệu uy tín hàng đầu, cả tấm đơn tinh thể và đa tinh thể đều phải tuân theo các tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt.

So sánh hai loại tương tự như so sánh một chiếc sedan với một chiếc SUV. Xe chất lượng cao của cả hai loại đều có sẵn, nhưng một chiếc xe nhỏ gọn sẽ có tiết kiệm xăng tốt hơn nhờ trọng lượng thấp hơn.

Vì chất lượng cao với cả hai loại tấm pin , bạn có thể mong đợi lợi tức đầu tư tuyệt vời bất kể loại nào được chọn. Đề xuất tốt nhất là mua các bảng trong danh sách tốt nhất để cung cấp chất lượng cao và chúng được cung cấp bởi các công ty uy tín. Có một sản phẩm tốt là rất quan trọng, nhưng bạn cũng nên đảm bảo nhà sản xuất cũng đảm bảo, trong trường hợp yêu cầu bảo hành.

Bạn nên lựa chọn loại nào, Monocrystalline hay Polycrystalline?

Như đã đề cập ở trên, chất lượng không phải là vấn đề khi so sánh 2 loại pin này. Giả sử bạn có một không gian có sẵn không bị bóng đè, cả hai loại sẽ hoạt động tốt. Tuy nhiên, các tấm pin mặt trời đơn tinh thể trở thành lựa chọn tốt nhất trong các điều kiện sau:

Bạn có không gian hạn chế để lắp đặt

Ưu tiên của bạn là tạo ra càng nhiều điện càng tốt.

Khi không gian bị giới hạn, bạn không thể làm cho hệ mặt trời của mình lớn hơn để sản xuất nhiều điện hơn. Sản xuất tối đa với không gian có sẵn chỉ thu được với các tấm đơn tinh thể hiệu quả hơn.

Giả sử không gian không phải là một giới hạn, bạn có thể sử dụng bất kỳ loại nào. Đề xuất tốt nhất là nhận báo giá từ nhiều công ty năng lượng mặt trời, để tìm ra công ty mang lại lợi tức đầu tư cao nhất và thời gian hoàn vốn nhanh nhất.

Nếu bạn có kế hoạch sử dụng tất cả diện tích mái nhà có sẵn của bạn để lắp đặt, bạn có thể sẽ có nhiều điện dư thừa vào khoảng giữa trưa. Tất cả điện mà bạn không tiêu thụ được gửi đến lưới điện, và điều này có thể khả thi hay không tùy thuộc vào nguồn điện. Giả sử bạn lấp đầy mái nhà bằng các tấm pin mặt trời, sản lượng thặng dư của chúng sẽ cao hơn nếu chúng là đơn tinh thể.

Nhà nước đã mua điện dư thừa:

Công ty điện lực đã mua điện dư thừa, sẽ rất hợp lý khi lấp đầy tầng thượng của bạn bằng các tấm đơn tinh thể và tối đa hóa năng lượng thu được.

Vào cuối tháng, số dư được trừ vào hóa đơn tiền điện. Bằng cách sản xuất đủ điện dư, có thể giảm hóa đơn tiền điện xuống không. Nếu số dư có lợi cho bạn vượt quá hóa đơn tiền điện, khoản chênh lệch thường được chuyển sang tháng tiếp theo.

Sự khác biệt vật lý giữa các tấm pin Poly và mono:

Chúng khác nhau cả về ngoại hình và hiệu quả. Quy trình sản xuất của họ có sự khác biệt chính, được phản ánh trong sản phẩm cuối cùng.

Các vật liệu của một tấm pin mặt trời đều giống nhau trong cả hai trường hợp: được làm chủ yếu từ silicon, với một lượng nhỏ các nguyên tố khác. Tuy nhiên, cấu trúc của các tinh thể silicon thay đổi tùy thuộc vào từng loại. Các tấm đơn tinh thể có các solar cell được cấu tạo từ một tinh thể silicon duy nhất, theo ngụ ý của tên của chúng. Mặt khác, các tấm đa tinh thể có các solar cell được cấu tạo từ nhiều tinh thể silicon hợp nhất với nhau.

Các tấm đơn tinh thể đắt hơn vì quá trình sản xuất của họ khó khăn hơn. Silic nóng chảy phải được phát triển cẩn thận thành các tinh thể lớn gọi là thỏi, sau đó được cắt thành các tấm riêng lẻ.

Các tấm đa tinh thể có một quy trình sản xuất ít đòi hỏi hơn, vì không cần phải phát triển các tinh thể đơn từ silicon nóng chảy. Thay vào đó, silicon đông cứng thành một khối đa tinh thể, sau đó được cắt thành các tấm riêng lẻ.

Dòng điện di chuyển dễ dàng hơn thông qua các tế bào đơn tinh thể, vì chúng có cấu trúc tinh thể đơn. Mặt khác, các tế bào đa tinh thể có sự phân chia trong cấu trúc tinh thể của chúng, gây ra sự gián đoạn nhỏ của dòng điện. Đây chính xác là lý do tại sao các tấm đa tinh thể có hiệu quả thấp hơn. Tuy nhiên, chúng là loại phổ biến nhất vì chúng dễ sản xuất hơn và giá cả phải chăng hơn.

Các tấm pin mặt trời đơn tinh thể và đa tinh thể cũng khác nhau về cách cắt của chúng và điều này ảnh hưởng đến sự xuất hiện của thành phẩm. Như đã đề cập ở trên, pin đơn tinh thể được cắt từ các thỏi silicon đơn tinh thể. Do cách cắt thỏi, các cell pin này có hình bát giác. Mặt khác, các tấm silicon được sử dụng cho các tế bào đa tinh thể được chế tạo bằng khuôn vuông và cell có hình vuông với các cạnh thẳng.

Các tấm pin loại Poly có chi phí thấp hơn vì hai lý do chính:

Quy trình sản xuất của họ đơn giản hơn.

Ít silicon bị lãng phí trong khi cắt tấm thành từng cell

Trọng lượng của các tấm không thay đổi nhiều giữa 2 loại đơn tinh thể và đa tinh thể. Hãy xem xét rằng cả hai loại đều sử dụng cùng một vật liệu và những gì thay đổi là cấu trúc tinh thể của silicon.

Các tấm 60 ô thường được sử dụng trong các hệ thống cho gia đình có trọng lượng từ 18-20 kg mỗi tấm. Mặt khác, các bảng 72 ô lớn hơn có trọng lượng lớn hơn. Do đó, các yêu cầu cấu trúc cho mái nhà là giống nhau cho cả hai loại.

Màu sắc trong các tấm được xác định bằng cách ánh sáng mặt trời tương tác với các vật liệu pin. Vì các tấm đa tinh thể có tế bào được làm từ nhiều tinh thể silicon, ánh sáng mặt trời lan rộng ra nhiều hướng, do đó mà nó có màu xanh và vẻ ngoài sáng bóng. Mặt khác, các tấm pin đơn tinh thể xuất hiện màu đen vì chúng hấp thụ ánh sáng mặt trời hiệu quả hơn.

Bảo hành của nhà sản xuất và tuổi thọ dự kiến ​​là như nhau cho cả hai loại Mono và poly. Thông thường, bạn có thể mong đợi bảo hành 10 năm hoặc 12 năm đối với các lỗi sản xuất. Ngoài ra còn có bảo hành 25 năm chống lại việc giảm năng lượng sản xuất. Các nhà sản xuất pin mặt trời đảm bảo rằng sản xuất năng lượng sẽ không giảm xuống dưới 80% trong khoảng thời gian 25 năm.

Ưu điểm và nhược điểm của từng loại:

Khi so sánh các tấm đơn tinh thể và đa tinh thể, không thể nói rằng một loại tốt hơn loại kia. Bảng sau đây tóm tắt ưu điểm và nhược điểm của từng loại pin mặt trời:

Nhìn chung, các tấm pin mặt trời đơn tinh thể là một lựa chọn đắt tiền hơn để tối đa hóa sản xuất điện với không gian có sẵn. Mặt khác, các tấm đa tinh thể cung cấp một tùy chọn hợp lý hơn khi không gian không phải là một giới hạn.

So sánh các tấm đơn tinh thể Mono và đa tinh thể Poly: Một ví dụ đơn giản

Nếu bạn yêu cầu công suất hệ mặt trời cụ thể, chẳng hạn như 10 kilowatt, các tấm đa tinh thể sẽ có xu hướng sử dụng nhiều không gian hơn. Vì các bảng này có hiệu quả thấp hơn, chúng cần bao phủ nhiều không gian hơn các bảng đơn tinh thể. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng các tấm đa tinh thể cũng có chi phí thấp hơn.

Ví dụ: giả sử bạn đang so sánh hai tùy chọn sau đây để cài đặt 10 kilowatt:

Các tấm đa tinh thể có công suất 275 watt, với giá bán lẻ $ 250 mỗi tấm

Các tấm đơn tinh thể có công suất 305 watt, với giá bán lẻ $ 340 mỗi tấm

Cả hai tùy chọn đều có 60 ô và chúng có kích thước bảng điều khiển năng lượng mặt trời tiêu chuẩn là 65 x 39.

Bạn cần 37 tấm đa tinh thể để đạt công suất 10 kW, nhưng bạn chỉ cần 33 tấm đơn tinh thể. Nói cách khác, bạn cần bốn tấm bổ sung nếu chúng là đa tinh thể, và hệ mặt trời sẽ bao phủ thêm 12% diện tích.

Mỗi tấm pin mặt trời bao gồm khoảng 17,6 feet vuông. Bạn sẽ bao phủ khoảng 652 feet vuông với các tấm đa tinh thể, và khoảng 581 feet vuông với các tấm đơn tinh thể. Tuy nhiên, đây không phải là vấn đề nếu bạn có không gian phong phú. Mặt khác, nếu bạn chỉ có sẵn 600 feet vuông, bạn chỉ có thể đạt tới 10 kW với các tấm đơn tinh thể.

Với dữ liệu trong ví dụ này, tổng giá của 37 tấm đa tinh thể là 9.250 đô la. Mặt khác, 33 tấm đơn tinh thể có giá 11.220 đô la. Trong trường hợp này, một bảng điều khiển đơn tinh thể đắt hơn 36% so với một bảng đa tinh thể. Tuy nhiên, đạt 10 kilowatt chỉ đắt hơn 21% với các mô đun đơn tinh thể, vì bạn cần ít hơn chúng.

Hãy nhớ rằng đây chỉ là một ví dụ và giá pin mặt trời khác nhau tùy thuộc vào kiểu máy, nhà sản xuất và vị trí dự án. Ở Mỹ, bạn có thể mong đợi trả ít hơn 1 đô la mỗi watt nếu các tấm là đa tinh thể và trên 1 đô la mỗi watt nếu chúng là đơn tinh thể. Giá thấp hơn có thể trong các hệ thống năng lượng mặt trời quy mô lớn, chẳng hạn như trong các tòa nhà thương mại và công nghiệp.

Trong các hệ thống năng lượng mặt trời gia đình, chi phí của các tấm pin mặt trời chỉ bằng khoảng một phần ba tổng chi phí dự án. Hãy xem xét rằng các tấm pin cũng cần có giá đỡ để hỗ trợ, cũng như các bộ biến tần, giúp chuyển đổi sản lượng điện của chúng thành nguồn điện xoay chiều được sử dụng bởi các thiết bị gia dụng. Một hệ thống cũng yêu cầu các thiết bị bảo vệ điện, bảo vệ đầu tư của bạn khỏi các mạch ngắn và các sự cố điện khác. Những chi phí này là tương tự cho các tấm đơn tinh thể và đa tinh thể.