Tế bào quang điện là thành phần chính trong tấm pin năng lượng mặt trời. Vậy tế bào quang điện là gì, được tạo ra như thế nào và có mấy loại tế bào quang điện? Dưới đây là những giải đáp chi tiết của SUNEMIT về tế bào quang điện, mời các bạn cùng theo dõi.
Tế bào quang điện là gì?
Tế bào quang điện (Solar cell hay cell pin mặt trời) là một thiết bị điện được làm từ silicon dạng tinh thể. Trên bề mặt tế bào quang điện được phủ các đường dẫn bằng kim loại để thu thập các electron sinh ra bởi hiệu ứng quang điện, có khả năng biến đổi quang năng thành điện năng.
Thông thường mỗi tấm pin mặt trời có chứa từ 60-70 tế bào quang điện .
Tế bào quang điện được tạo ra như thế nào?
Quy trình sản xuất tế bào quang điện gồm có 7 bước sau đây :
Bước 1: Làm sạch silicon
Các silicon dioxide được cho vào lò hồ quang điện, sau đó đặt hồ quang carbon vào để giải phóng lượng oxy. Sản phẩm thu được là carbon dioxide và silicon nóng chảy. Nhờ quy trình này mà silicon được làm sạch và chứa 1 phần nhỏ tạp chất. Tuy nhiên silicon này vẫn chưa đủ điều kiện kèm theo để tạo ra pin quang điện .
Silicon cần được nóng chảy di động để kéo hết những tạp chất về 1 phía nhất định. Cuối cùng sẽ tạo ra được silicon nguyên chất và bỏ đi phần tạp chất .
Bước 2: Chế tạo silicon đơn tinh thể
Tế bào điện mặt trời được làm từ những thỏi silicon. Sản phẩm này là silicon đa tinh thể do đó muốn chuyển hóa thành silicon đơn tinh thể thì cần phải trải qua tiến trình Czochralski .
Bước 3: Làm tấm silicon
Tấm silicon cấu trúc từ bó silicon được cắt lát riêng không liên quan gì đến nhau bằng cưa tròn kim cương. Quy trình cắt silicon này sẽ tạo ra hao hụt cho đến lúc có được 1 tấm silicon tròn. Tiếp theo, những tấm silicon được đánh bóng để vô hiệu những vết cưa sần sùi .
Bước 4: Pha tạp
Gần đây hình thức pha tạp được sử dụng nhiều nhất bằng photpho là sử dụng máy gia tốc hạt nhỏ để bắn những ion photpho vào thỏi silicon. Bằng cách trấn áp vận tốc của những ion, điều này có nghĩa là ta hoàn toàn có thể trấn áp được độ sâu xâm nhập. Tuy nhiên, quy trình này vẫn chưa được gật đầu trọn vẹn .
Bước 5: Đặt các tiếp điểm điện
Các tiếp điểm điện được sử dụng để liên kết từng tế bào quang điện với nhau. Phần tiếp xúc cần phải cực kỳ mỏng dính để chúng không cản trở ánh sáng mặt trời chiếu vào tế bào. Các sắt kẽm kim loại như đồng hay palladium được thăng hoa chân không qua chất quang dẫn hoặc và lắng đọng trên phần tế bào tiếp xúc đã được phủ một lớp bằng sáp. Sau khi những tiếp điểm được đặt đúng vị trí, những ván mỏng mảnh thường là đồng tráng thiếc sẽ được đặt giữa những ô tế bào .
Bước 6: Lớp phủ chống phản quang
Silicon nguyên chất sẽ có độ bóng tự nhiên nên sẽ phản xạ ánh sáng lên đến 35% khi mặt trời chiếu vào. Chúng ta sẽ phủ 1 lớp titanium dioxide và silicon dioxide để khắc phục và giảm lượng ánh sáng hao hụt do phản quang này. Vật liệu được sử dụng cho lớp phủ được nung nóng cho đến khi các phần tử của nó sôi lên và di chuyển đến silicon để ngưng tụ. Trong quá trình này, điện áp cao sẽ đánh bật các phần tử ra khỏi vật liệu và sau đó gửi chung vào silicon ở điện cực đối diện.
Bước 7: Đóng gói tế bào
Các tế bào solar đã hoàn thành sẽ được đóng gói. Điều này có nghĩa là chúng được nghiêm phong vào cao su silicon hoặc ethylene vinyl acetate. Các tế bào được đóng gói sau đó được đặt vào một khung nhôm có tấm nền bằng vỏ thủy tinh hoặc nhựa.
Nguyên lý hoạt động của tế bào quang điện
Thường tế bào quang điện gồm có 2 lớp. Đó là một cực âm và một cực dương dùng để tạo ra điện trường. Khi những hạt nguồn năng lượng proton nhỏ từ ánh sáng mặt trời hấp thụ vào tế bào sẽ giải phóng những electron. Sau đó dẫn nó xuống đáy của tế bào và đi qua những đường dẫn sắt kẽm kim loại, tạo ra dòng điện .
Ứng dụng : Tế bào quang điện có năng lực cảm ứng ánh sáng, đặc biệt quan trọng là cảm ứng hồng ngoại. Giúp tăng trưởng ánh sáng hoặc bức xạ điện từ khác gần khoanh vùng phạm vi nhìn thấy được hay hoàn toàn có thể đo cường độ ánh sáng .
Phân loại tế bào quang điện
Trên thị trường lúc bấy giờ phổ cập có 2 tế bào quang điện là Mono và Poly. Dưới đây là bảng so sánh giữa 2 loại tế bào Mono và Poly này :
| Mono |
Poly |
| Được làm bằng silicon đơn tinh thể, có độ tinh khiết cao, thường có giá trị đắt hơn so với những tế bào khác | Được làm bằng silicon đa tinh thể, được sản xuất từ silicon vuông đúc nóng chảy, được làm mát và làm cứng lại một cách cẩn trọng |
| Tấm pin Mono gồm nhiều tế bào mono đơn hiển thị có tác dụng tối ưu hóa hiệu suất và giảm những ngân sách thành phần | Tế bào được sử dụng thông dụng, nó có mức độ co và giãn và chịu được nhiệt độ cao cùng quy trình sản xuất đơn thuần, ít tốn kém, vì vậy giá tiền rẻ hơn pin Mono |
|
Ưu điểm: Hiệu suất cao, thời gian sử dụng lâu – dài |
Ưu điểm : Giá thành thấp |
| Nhược điểm : Giá thành cao | Nhược điểm : Hiệu suất kém hơn tấm Mono một phần do chi phí sản xuất thấp hơn |
Hy vọng bài viết trên đã giúp cho các bạn hiểu được về tế bào quang điện là gì và được tạo ra như thế nào. Nếu như bạn đang cần tư vấn hoặc lắp đặt hệ thống điện mặt trời thì hãy liên hệ với đội ngũ chuyên gia điện mặt trời của SUNEMIT qua tổng đài điện thoại 094 6868 498 – 094 396 8848 hoặc Email: [email protected] để được hỗ trợ giải đáp.
5
/
5
(
1
bầu chọn
)
Tôi là Nguyễn Hoàng Minh, là người đam mê về những loại nguồn năng lượng tái tạo sạch. Hiện tại tôi đang là marketing specialist tại SUNEMIT – Công ty số 1 tại Nước Ta về cung ứng những giải pháp phong cách thiết kế lắp ráp điện mặt trời. Với mong ước ra mắt đến những bạn đọc giả thêm nhiều thông tin hữu dụng, tôi đã soạn thảo những nội dung có kỹ năng và kiến thức trình độ sâu tương quan đến nghành điện mặt trời. Hi vọng sẽ đem lại những thưởng thức mới lạ và có ích cho những bạn đọc giả .
