Tìm hiểu về pin mặt trời đơn tiếp giáp và đa tiếp giáp

Mục Lục

Khi nhắc đến công nghệ pin mặt trời, chúng ta thường chỉ nghe đến pin mặt trời silicon. Đây cũng là loại pin được sử dụng phổ biến trong các hệ thống điện mặt trời dân dụng từ trước đến nay. Tuy nhiên có thể bạn không biết, pin mặt trời silicon chính là loại pin mặt trời đơn tiếp giáp. Vậy pin mặt trời đơn tiếp giáp và đa tiếp giáp là gì? Chúng khác nhau ở điểm nào? Ưu nhược điểm của mỗi loại ra sao? Và vì sao loại pin đơn tiếp giáp lại được sử dụng phổ biến ngày nay? Tất cả sẽ được giải đáp trong bài viết dưới đây, cùng SUNEMIT tìm hiểu ngay nhé!

Pin mặt trời đơn tiếp giáp là gì?

Pin mặt trời đơn tiếp giáp (Single Junction Solar Cells) là loại pin mặt trời chỉ có một lớp vật liệu bán dẫn chính (gọi là “junction” – tiếp giáp P-N). Khi có ánh sáng mặt trời chiếu vào, lớp bán dẫn này chỉ hấp thụ được một dải quang phổ của ánh sáng và chuyển hóa thành điện năng. Điều này khiến hiệu suất của tấm pin bị giới hạn, thường dưới 23-25%.

Pin mặt trời đơn tiếp giáp

Đây là loại pin mặt trời phổ biến nhất hiện nay, thường được sử dụng trong các hệ thống điện mặt trời dân dụng và công nghiệp, điển hình là pin silicon đơn tinh thể, đa tinh thể…

Pin mặt trời đa tiếp giáp là gì?

Pin mặt trời đa tiếp giáp (Multi Junction Solar Cells) là loại pin mặt trời được tạo thành từ nhiều lớp bán dẫn khác nhau. Mỗi lớp được thiết kế để hấp thụ một dải quang phổ khác nhau của ánh sáng, từ tia cực tím đến hồng ngoại. Do đó, hiệu suất của loại pin đa tiếp giáp này cũng cao hơn loại pin đơn tiếp giáp, thường từ 40-50%.

Pin mặt trời đa tiếp giáp

Vậy tại sao dù có hiệu suất cao hơn nhưng pin đa tiếp giáp lại không được ứng dụng trong sản xuất pin mặt trời thương mại? Cùng chúng tôi so sánh ưu nhược điểm của 2 loại pin này ngay nhé!

Xem thêm: Phân loại pin năng lượng mặt trời: Mono, Poly & màng mỏng

So sánh pin mặt trời đơn tiếp giáp và đa tiếp giáp

	Pin mặt trời đơn tiếp giáp	Pin mặt trời đa tiếp giáp
Vật liệu	Chủ yếu được làm từ 1 loại vật liệu bán dẫn là silicon.	Được làm từ nhiều vật liệu bán dẫn khác nhau, có thể là: Gallium indium phosphide (GaInP), Indium gallium arsenide (InGaAs), Germanium (Ge)…
Hiệu suất	Phổ biến từ 22% đến 25%, tối đa 33.5%	Hơn 45%, thậm chí lên đến 70%
Ưu điểm	Quy trình sản xuất đơn giản. Tuổi thọ cao. Giá thành rẻ hơn. Phù hợp với hệ thống điện mặt trời dân dụng, thương mại.	Hiệu suất cao gấp đôi.
Nhược điểm	Không hấp thụ hết được các dải quang phổ của ánh sáng mặt trời => hiệu suất không cao.	Quy trình sản xuất phức tạp hơn. Các vật liệu đắt tiền hơn. Giá thành cao hơn. Tuổi thọ còn thấp.

vật liệu cấu thành Pin mặt trời đa tiếp giáp — Các lớp vật liệu bán dẫn trong tấm pin mặt trời đa tiếp giáp

Như vậy có thể thấy, ở thời điểm hiện tại, các tấm pin mặt trời đơn tiếp giáp (single junction) vẫn là sự lựa chọn hàng đầu cho các hệ thống dân dụng. Bởi chúng đã có quy trình sản xuất công nghiệp tối ưu, giá rẻ. Điều này là yếu tố quan trọng quyết định đến hành vi đầu tư điện mặt trời của khách hàng.

Trong khi đó, pin mặt trời đa tiếp giáp tuy có hiệu suất cao nhưng chưa được mở cửa cho mục đích thương mại bởi những yếu tố về giá thành và độ bền. Do đó, chúng vẫn đang trong quá trình thử nghiệm, nghiên cứu và sử dụng trong các không gian hạn chế nhưng cần điện năng tối đa như: vệ tinh, tàu vũ trụ,…

Tuy nhiên, với sự tiến bộ của khoa học, dòng pin mặt trời đa tiếp giáp chắc chắn sẽ còn cải thiện hơn nữa và có thể trở thành công nghệ đầy hứa hẹn trong tương lai.