Pin mặt trời hữu cơ: Những điều bạn cần biết
Mục Lục
Pin mặt trời hữu cơ (OPV) là một trong những công nghệ quang điện (PV) mới nổi và được phân loại là pin mặt trời thế hệ thứ ba với vật liệu hữu cơ làm lớp hấp thụ ánh sáng. Vậy pin mặt trời hữu cơ hoạt động như thế nào, ưu nhược điểm của công nghệ này ra sao? Cùng SUNEMIT đọc ngay bài viết dưới đây để giải đáp các thắc mắc trên.
Tìm hiểu về pin mặt trời hữu cơ
Pin mặt trời hữu cơ được cấu thành từ các màng mỏng (dưới 100 nm) làm bằng vật liệu bán dẫn hữu cơ để chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện. Công nghệ này phù hợp hơn cho việc phát điện quy mô lớn, vì chất bán dẫn hữu cơ là một giải pháp thay thế ít tốn kém hơn so với chất bán dẫn vô cơ silic được sử dụng để sản xuất các tấm pin mặt trời truyền thống.
Cấu trúc pin mặt trời hữu cơ: Nhìn chung, pin mặt trời hữu cơ có cấu trúc khá giống với pin mặt trời silicon tinh thể. Chúng chỉ khác nhau ở lớp bán dẫn. Đối với pin mặt trời truyền thống, lớp bán dẫn được làm từ chất bán dẫn silicon. Còn với pin mặt trời hữu cơ, chất bán dẫn là các hợp chất cacbon. Hợp chất này thường được hòa tan trong Solar Ink (một dung dịch thường dùng trong sản xuất pin mặt trời) và được phun trên nhựa mỏng. Nhờ đó mà các tấm pin mặt trời hữu cơ có thể tích hợp vào nhiều vị trí khác nhau hơn so với các tấm pin đơn tinh thể hay đa tinh thể.
Nguyên tắc hoạt động của pin mặt trời hữu cơ
Cũng giống như pin mặt trời silicon đơn tinh thể và đa tinh thể, pin mặt trời hữu cơ tạo ra điện thông qua hiệu ứng quang điện. Mỗi một tế bào quang điện sẽ thực hiện hấp thụ ánh sáng và chuyển đổi thành điện năng theo quy trình sau:
- Ánh sáng được hấp thụ và đánh bật các electron ra khỏi vật liệu bán dẫn
- Các electron lỏng lẻo di chuyển liên tục và tạo ra dòng điện
- Dòng điện tạo thành được truyền đi theo dây dẫn
Như vậy, đối với cả hai loại pin silicon và pin mặt trời hữu cơ, quá trình hấp thu năng lượng ánh sáng và chuyển hóa thành điện là như nhau. Duy chỉ có chất bán dẫn là khác nhau. Thay vì sử dụng silicon như pin mặt trời truyền thống thì pin hữu cơ sẽ sử dụng hợp chất cacbon hay các thành phần hữu cơ làm vật liệu bán dẫn.
Ưu và nhược điểm của pin mặt trời hữu cơ
Các nhà khoa học luôn tìm cách để làm cho năng lượng mặt trời trở nên hiệu quả, dễ tiếp cận (khi chi phí giảm) và tốt hơn nữa cho môi trường. Do đó công nghệ sản xuất pin mặt trời từ vật liệu hữu cơ đã được nghiên cứu và phát triển. Thay vì sử dụng vật liệu bán dẫn silicon có giá thành cao và khó phân hủy thì các tấm pin mặt trời hữu sẽ sử dụng thành phần hữu cơ dễ kiếm, dễ phân hủy và tốt cho môi trường hơn. Tuy nhiên, loại pin mới này cũng tồn tại những hạn chế nhất định. Dưới đây là những ưu nhược điểm của pin mặt trời hữu cơ bạn có thể xem chi tiết.
Ưu điểm
Nhẹ và linh hoạt hơn: Do chất bán dẫn trong pin hữu cơ là các hợp chất cacbon có tính chất hòa tan và dễ cán mỏng nên các tấm pin hữu cơ thường mỏng và nhẹ hơn rất nhiều so với các tấm pin thông thường. Do đó, chúng có thể được lắp đặt trên nhiều vị trí khác nhau như trên tường, trên cửa sổ.. Ngoài ra, độ bền của nó cũng cao hơn so với các dòng pin khác.
Chi phí sản xuất thấp hơn: Cũng với tính chất hòa tan của các hợp chất cacbon mà quy trình sản xuất pin cũng ít tốn kém và thân thiện với môi trường hơn.
Nguyên liệu đầu vào phong phú: Các hợp chất hữu cơ để sản xuất ra pin hữu cơ rất phong phú và đa dạng. Nhờ đó mà chi phí tạo ra pin cũng rẻ hơn, giúp nhiều người có thể tiếp cận và đầu tư vào một hệ thống điện mặt trời.
Nhược điểm
Do công nghệ sản xuất pin mặt trời hữu cơ là một công nghệ mới và đang trong quá trình nghiên cứu, phát triển nên chúng vẫn tồn tại nhiều hạn chế cần khắc phục như:
Hiệu suất chuyển đổi năng lượng thấp: So với các tấm pin mặt trời silic đơn tinh thể hay đa tinh thể thường có hiệu suất đạt tới 20 – 25% thì các tấm pin mặt trời hữu cơ chỉ có hiệu suất đạt từ 8 – 12%. Con số này thấp hơn nhiều so với các tấm pin mặt trời hiện tại được sử dụng phổ biến trên thị trường.
Tuổi thọ của pin ngắn: Đặc điểm của các thành phần hữu cơ trong pin mặt trời hữu cơ là dễ bị oxy hóa và phân hủy nhanh khi tiếp xúc với môi trường. Điều này khiến tấm pin nhanh xuống cấp và làm giảm hiệu suất theo thời gian. Từ đó làm hạ thấp tuổi thọ của pin.
Sự phát triển của pin mặt trời hữu cơ trong tương lai
Hiện tại, công nghệ pin mặt trời hữu cơ vẫn còn rất mới và đang trong quá trình nghiên cứu, thử nghiệm. Tuy nhiên, với những ưu điểm vượt trội, có thể nói đây là một công nghệ hứa hẹn trong tương lai, khi mà các nhà khoa học giải quyết được những thách thức về độ bền, hiệu suất của tấm pin. Đó là mang đến hiệu suất tương đương hoặc vượt trội so với pin mặt trời Silic hiện nay.
Cho tới nay, các tấm pin mặt trời silic đơn tinh thể (pin mono) vẫn là sự lựa chọn tối ưu cho các hệ thống điện mặt trời dân dụng và công nghiệp. Bởi loại pin này có hiệu suất chuyển đổi tốt nhất thị trường, cho phép người dùng sử dụng ít tấm pin hơn, giảm thiểu diện tích cần lắp, đồng thời giúp chủ đầu tư nhanh chóng thu hồi số vốn ban đầu.
Một trong những tấm pin mono được ưa chuộng nhất hiện nay là tấm pin SU-02 của SUNEMIT. Sản phẩm sở hữu những thông số vượt trội như: kích thước vàng giúp tăng độ chắc chắn cho công trình, hiệu suất 21.45% cực cao nhờ công nghệ cells đột phá, độ bền tăng đáng kể với thời gian bảo hành hiệu suất 28 năm (trên 80%), bảo hành vật lý 15 năm, giúp gia tăng lợi ích và giảm thời gian hoàn vốn cho chủ đầu tư.
Vì vậy, để đáp ứng thời gian sử dụng lâu dài, hiệu quả và trải nghiệm những tiện ích do điện mặt trời mang lại, quý khách hàng có thể liên hệ ngay SUNEMIT. Tại đây chúng tôi cung cấp sản phẩm tấm pin SU-02 chính hãng, chất lượng cao, đồng thời cung cấp dịch vụ lắp đặt điện mặt trời chuyên nghiệp nhất. Với trên 10 năm hoạt động trong ngành cùng đội ngũ kỹ thuật viên có trình độ chuyên môn cao, SUNEMIT đảm bảo mọi hệ thống do chúng tôi lắp đặt đều đạt tiêu chuẩn cao, cho hiệu suất làm việc tốt, giúp khách hàng có thể yên tâm khi sử dụng.
ĐIỆN MẶT TRỜI SUNEMIT – CAM KẾT UY TÍN & CHẤT LƯỢNG
- Hotline: 0946868498 – 0943968848
- Website: https://sunemit.com
- Facebook: https://facebook.com/sunemit
- Địa chỉ văn phòng: 168/1 Hào Nam, P. Ô Chợ Dừa, Q. Đống Đa, Hà Nội
Phạm Hân là chuyên viên marketing tại Công ty điện mặt trời Sunemit. Với nhiều năm làm việc trong ngành marketing và 3 năm tìm hiểu về lĩnh vực điện năng lượng mặt trời, Hân hi vọng có thể mang đến cho độc giả những kiến thức bổ ích, giúp bất kỳ ai cũng có thể hiểu rõ về hệ thống để lựa chọn giải pháp điện mặt trời tối ưu.
