Cách chọn tấm pin năng lượng mặt trời hiệu quả nhất

Bạn có thể nghe thấy thuật ngữ “hiệu quả” được nhắc đến rất nhiều khi đọc về các tấm pin năng lượng mặt trời. Nghe có vẻ như là một điều tốt, nhưng chính xác thì hiệu quả của tấm pin mặt trời là gì? Nó được đo như thế nào?

Chúng ta sẽ xem xét một số yếu tố chính góp phần vào hiệu quả của các mô-đun năng lượng mặt trời, tác động của các yếu tố môi trường và khoảng cách hiệu quả giữa các mô-đun đơn tinh thể và đa tinh thể.

Sẵn sàng để thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời tùy chỉnh của bạn? Kết nối với Cố vấn năng lượng để bắt đầu.

Hiệu quả của bảng điều khiển năng lượng mặt trời là gì?

Hiệu quả của bảng điều khiển năng lượng mặt trời là phép đo lượng năng lượng mặt trời mà một bảng điều khiển nhất định có thể chuyển đổi thành điện năng sử dụng được. Điều này được thực hiện bằng cách thu dòng điện được tạo ra khi ánh nắng mặt trời tương tác với các tế bào silicon hoặc màng mỏng bên trong tấm pin năng lượng mặt trời.

Các tế bào năng lượng mặt trời này được sắp xếp chặt chẽ với nhau bên trong các hình chữ nhật bằng thủy tinh được thiết kế để thu hút ánh sáng mặt trời. Sau đó, ánh sáng mặt trời được chuyển đổi thành dòng điện, gửi đến hộp cầu dao của bạn và phân phối khắp nhà.

Nó được đo khá đơn giản. Nếu một tấm pin mặt trời có hiệu suất 20 phần trăm, điều đó có nghĩa là nó có khả năng chuyển đổi 20 phần trăm ánh nắng chiếu vào nó thành điện năng. Hiệu suất cao nhất của các tấm pin mặt trời có thể đạt hiệu suất gần 23%, điều này thật ấn tượng khi xem xét các mô-đun năng lượng mặt trời đầu tiên chỉ có hiệu suất 6%.

Sự thật thú vị: Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL) đã tạo ra một loại pin mặt trời có hiệu suất 39,5%, phá vỡ kỷ lục 39,2% được thiết lập vào năm 2020… của các nhà khoa học NREL.

Các tấm pin mặt trời năng lượng mặt trời hiệu quả nhất vào năm 2023 là gì?

Các tấm pin năng lượng mặt trời dân dụng có hiệu suất từ 13 đến 22,8%, với hầu hết các tấm pin dao động quanh mức 20%.

Có những lợi thế khi có các tấm pin mặt trời hiệu quả cao, đặc biệt nếu bạn có không gian mái nhà hạn chế hoặc bóng râm cản trở quá trình sản xuất năng lượng của bạn. Các bảng hiệu suất cao có thể tăng công suất đầu ra trên mỗi bảng, cho phép bạn tạo ra nhiều năng lượng hơn với ít không gian và ánh sáng mặt trời hơn.

Dưới đây là các tấm pin mặt trời hiệu quả nhất hiện có trên thị trường solar.com.

Các tấm pin mặt trời hiệu quả cao theo nhà sản xuất và kiểu máy:

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của tấm pin mặt trời

Có một số yếu tố có thể làm cho một mô-đun năng lượng mặt trời hiệu quả hơn hoặc kém hơn.

Loại bảng điều khiển

Có hai loại tấm pin mặt trời cơ bản trên thị trường: Đơn tinh thể và đa tinh thể.

Pin mặt trời đơn tinh thể được cắt từ một nguồn silicon duy nhất. Điều này làm cho chúng tinh khiết hơn và kết quả là hiệu quả hơn và đắt tiền hơn. Các tấm đơn tinh thể có hiệu suất từ 15 đến 22,8% và trang bị cho hầu hết các tấm pin năng lượng mặt trời hiệu suất cao trong danh sách trên.

Các tế bào năng lượng mặt trời đa tinh thể được làm bằng silicon pha trộn với nhau từ nhiều nguồn, tạo cho chúng màu xanh đặc trưng. Điều này dẫn đến sự không hoàn hảo trên bề mặt của bảng điều khiển làm hạn chế hiệu quả ở mức khoảng 13-16%. Tuy nhiên, các tấm đa tinh thể ít lãng phí và ít tốn kém hơn.

Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hiệu suất pin mặt trời

Bóng râm từ các tòa nhà gần đó, cây cối hoặc mây che phủ dày đặc là những kẻ thù của hiệu quả. Rốt cuộc, làm thế nào các tấm pin năng lượng mặt trời được thiết kế chuyên nghiệp của bạn có thể sản xuất điện mà không cần ánh sáng mặt trời? Mặc dù vậy, một số ánh sáng xuyên qua các đám mây.

Một lượng đáng kể bụi bẩn cũng có thể làm giảm hiệu quả. Phần lớn, các mô-đun năng lượng mặt trời có khả năng tự làm sạch. Mưa rào có thể thiết lập lại hiệu quả của bảng điều khiển chỉ trong vài phút. Nếu bạn sống ở một khu vực đặc biệt khô cằn và những cơn bão bụi lớn là một vấn đề, bạn có thể muốn tự làm sạch các tấm pin. Đây là cách để biết liệu bảng điều khiển của bạn có cần được làm sạch hay không và cách thực hiện.

Một quan niệm sai lầm phổ biến là thời tiết mùa đông sẽ có nghĩa là hiệu quả thấp hơn. Điều ngược lại thường đúng. Mặc dù các mô-đun năng lượng mặt trời được thiết kế để chịu được nhiệt độ trung bình, nhưng chúng có xu hướng hoạt động tốt hơn khi chúng mát hơn. Điều này đúng với hầu hết các thiết bị điện tử. Và vì các tấm pin năng lượng mặt trời cần ánh sáng (không phải nhiệt) từ mặt trời, nên những ngày mùa đông rực rỡ có thể là một trong những ngày làm việc hiệu quả nhất.

Tuyết là một lĩnh vực gây nhầm lẫn khác với hiệu quả của bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Một lớp tuyết mỏng sẽ không cản trở nhiều đến hiệu quả sử dụng năng lượng mặt trời. Đọc thêm về tuyết rơi bằng năng lượng mặt trời và giải pháp cho tuyết rơi dày bằng năng lượng mặt trời tại đây.

Các yếu tố nội bộ

Nhiều yếu tố bên trong và khoa học đóng vai trò trong phương trình hiệu quả của pin mặt trời. Nhưng hai thành phần chính là:

Hiệu quả phản xạ được xác định bởi lượng ánh sáng mặt trời được phản xạ trở lại thay vì bị hấp thụ và đưa vào sử dụng. Càng ít phản xạ trong pin mặt trời thì càng tốt. Độ phản xạ của silicon có thể lên tới 38%, mặc dù hầu hết các pin mặt trời đều có hình dạng kim tự tháp siêu nhỏ. Điều này làm giảm độ phản xạ xuống khoảng 11 phần trăm.

Có nhiều cách để giảm phản xạ, chẳng hạn như lớp phủ chống phản chiếu. Việc xây dựng pin mặt trời thực sự tiên tiến hoặc “xếp chồng các mảng có kích thước vi mô và nano lên trên các cấu trúc lớn hơn” có thể giảm độ phản xạ xuống chỉ còn 1 hoặc 2 phần trăm.

Hiệu suất nhiệt động là hiệu suất tối đa có thể. Đó là độ cao mà tại đó năng lượng mặt trời có thể được chuyển đổi thành điện năng. Con số này đúng khoảng 86 phần trăm, giới hạn hiệu suất nhiệt động lực học.

Cách các photon tương tác với pin mặt trời, chúng chỉ có thể tạo ra điện từ năng lượng mặt trời đến một điểm nhất định. Sau thời điểm đó (86 phần trăm) năng lượng nhiệt, hoặc nhiệt, được tạo ra.

Một cách để cải thiện hiệu quả nhiệt động lực học là xây dựng pin mặt trời đa điểm nối hoặc song song. Điều này cải thiện hiệu quả bằng cách chia quang phổ mặt trời thành các khu vực nhỏ hơn, làm tăng giới hạn hiệu quả cho từng phần.

Hiệu quả của bảng điều khiển năng lượng mặt trời có quan trọng không?
Các tấm pin mặt trời hiệu quả cao rất hữu ích cho những chủ nhà có không gian mái hoặc bóng râm hạn chế. Và một hoặc hai phần trăm hiệu quả hơn là tốt.

Tuy nhiên, với giá điện tăng nhanh vào năm 2022, yếu tố quan trọng nhất đối với hệ mặt trời là thời gian. Bạn sử dụng năng lượng mặt trời càng sớm, bạn càng sớm có thể đóng băng chi phí điện và bắt đầu tiết kiệm!

Bắt đầu một dự án năng lượng mặt trời ngay hôm nay bằng cách so sánh nhiều báo giá từ các công ty năng lượng mặt trời địa phương đã được kiểm duyệt.

Câu hỏi thường gặp về hiệu quả của bảng điều khiển năng lượng mặt trời

Các tấm pin mặt trời hiệu quả như thế nào?

Các tấm pin mặt trời dân dụng có hiệu suất từ 13% đến 22,8%, với hầu hết các mẫu hiện đại dao động quanh mốc 20%. Điều này thể hiện sự tăng trưởng đáng kể so với hiệu suất 6% của các tấm pin mặt trời đầu tiên được chế tạo vào những năm 1950.

Các tấm pin mặt trời hiệu quả nhất là gì?

Các tấm pin mặt trời dân dụng hiệu quả nhất có hiệu suất gần 23% và bao gồm các mô hình sau:

-SunPower A-series (Tối đa 22,8%)
-Sê-ri SunPower X (Tối đa 22,7%)
-Dòng quang điện Panasonic EverVolt® (Tối đa 22,2%)
-SunPower M-series (Tối đa 22%)

Vào năm 2022, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL) đã tạo ra một loại pin mặt trời có hiệu suất kỷ lục 39,5%, phá vỡ kỷ lục trước đó của họ là 39,2% vào năm 2020. Tuy nhiên, những pin mặt trời hết hạn sử dụng này còn một chặng đường dài trước khi chúng có thể được sử dụng. mở rộng quy mô cho các ứng dụng thị trường.

Các tấm pin mặt trời có mất hiệu quả theo thời gian không?

Hiệu quả của bảng điều khiển năng lượng mặt trời giảm dần theo thời gian thông qua một quá trình gọi là xuống cấp. Đây là một quá trình tự nhiên do tiếp xúc lâu với ánh nắng mặt trời, sức nóng, băng, gió và các yếu tố khác.