Sự hoạt động của các modules quang điện trong những điều kiện thời tiết khác nhau

Các tế bào quang điện được dùng để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Quá trình biến đổi tia nắng mặt trời thành điện năng được gọi là hiệu ứng quang điện. Đây là một nguồn năng lượng bền vững có thể giảm lượng khí thải carbon và giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu đang rất cấp bách. Cùng với sự gia tăng gần đây của các hiện tượng khí hậu khắc nghiệt, mối quan tâm chung của những nhà đầu tư hệ thống năng lượng mặt trời là ảnh hưởng của thời tiết lên các tấm pin này. Các điều kiện thời tiết khác nhau có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của các tấm pin là rất ít. Trước khi đi vào chi tiết về cách các điều kiện thời tiết khác nhau ảnh hưởng đến hiệu suất của các tấm pin, chúng ta cần hiểu các loại tế bào quang điện chính và sự khác biệt chính giữa chúng là gì và điều đó ảnh hưởng như thế nào đến sản lượng điện.

TẤM ĐƠN TINH THỂ (MONO) SO VỚI TẤM ĐA TINH THỂ (POLY)

Thị trường PV hiện đang bị chi phối bởi các tế bào quang điện đơn tinh thể và đa tinh thể được bố trí trên một mô-đun thành tấm pin mặt trời đơn tinh thể (mono) hoặc đa tinh thể (poly). Bài viết này sẽ tập trung vào việc so sánh các tấm silicon đơn tinh thể và đa tinh thể trong các điều kiện thời tiết khác nhau.

Trước hết, cần phân biệt sự khác nhau giữa tấm pin mặt trời đơn tinh thể (mono) và đa tinh thể (poly). Các tấm pin mặt trời đơn tinh thể và đa tinh thể về cơ bản thực hiện cùng một chức năng, tức là thu nhận ánh sáng mặt trời và biến nó thành điện năng. Sự khác biệt chính là loại cấu trúc silicon được sử dụng.

Hình 1 thể hiện sự khác biệt về cấu trúc trong silicon đơn tinh thể và đa tinh thể. Pin mặt trời Mono được làm từ silicon đơn tinh thể. Là một tinh thể đồng nhất, các electron bên trong tế bào có thể di chuyển dễ dàng tạo ra nhiều dòng điện hơn và tạo ra hiệu suất chuyển đổi cao hơn. Tấm pin mặt trời poly được sản xuất với cấu trúc silicon không đều như đơn tinh thể, vì có nhiều tinh thể trong tế bào nên các phân tử điện electron di chuyển cũng khó khăn hơn. Kết quả là các tấm pin năng lượng mặt trời poly có hiệu suất thấp hơn tấm pin mono. Do đó, tấm pin năng lương mặt trời Mono có giá thành cao hơn tấm pin năng lượng mặt trời Poly cùng công suất.

 

Tế bào đơn tinh thể Mono có màu đen trong khi tế bào đa tinh thể poly màu xanh lam hoặc xanh đậm.

Nhiệt độ và thời tiết

Một quan niệm sai lầm phổ biến là mọi người cho rằng các tấm pin mặt trời có xu hướng hoạt động tốt dưới nhiệt độ cao. Mặc dù lượng ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin mặt trời tỷ lệ thuận với sản lượng điện được sản xuất của tấm pin. Nói cách khác, nhiệt độ tăng của các tấm pin mặt trời có thể làm giảm hiệu suất. Tấm pin năng lượng mặt trời thường tạo ra công suất tối đa khi nhiệt độ tấm pin dao động từ 15 – 35 độ C. Tổn thất này được định lượng trong biểu dữ liệu của nhà sản xuất dưới dạng hệ số nhiệt độ so với công suất. Cụ thể, đối với mỗi độ trên 25 độ C (được gọi là điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn, hoặc STC), tấm pin sẽ giảm hiệu suất 0.5%, đối với mỗi độ dưới 25 độ C, hiếu suất sẽ tăng 0.5%. Trong điều kiện thời tiết ngày nắng, các tấm pin mặt trời đơn tinh thể Mono hoạt động tốt hơn các tấm pin đa tinh thể Poly vì các tấm pin đơn tinh thể có hệ số nhiệt độ tốt hơn (thấp hơn) so với các tấm đa tinh thể. Điều này là do sự mất các hạt tải điện tự do (điện tử và lỗ trống) chiếm ưu thế trong các tế bào đa tinh thể ở nhiệt độ vừa phải và cao, và nó không phổ biến trong các tế bào đơn tinh thể. Điều kiện thời tiết nóng thường đem lại sản lượng ít hơn. Đối với điều kiện thời tiết lạnh, nhiệt độ lạnh sẽ không ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất của các tấm miễn là các tấm không bị tuyết bao phủ.

Mây và sương mù

Vào những ngày nhiều mây, các đám mây cản ánh sáng mặt trời và ngăn chúng tiếp xúc với các tấm pin mặt trời, bao gồm mây mù, sương mù và sương khói. Điều này sẽ có xu hướng làm giảm hiệu quả của tấm pin bất kể chúng là tấm đơn tinh thể hay tấm đa tinh thể.

Bão cát

Ở những khu vực có bão bụi cao, chẳng hạn như khu vực Trung Đông, lớp kính của các tấm pin mặt trời thường bị che phủ trong các cơn bão bụi làm giảm dần hệ số truyền. Hệ số truyền được định nghĩa là lượng ánh sáng truyền qua một bề mặt quang học; trong trường hợp này, đó là mặt phẳng kính phía trước của các tấm pin mặt trời, do đó dẫn đến giảm hiệu suất của tấm pin. Cách tốt nhất để làm sạch các tấm có bụi là chùi rửa lớp bụi. Các phương pháp tự làm sạch cũng được sử dụng khi tiến hành lắp đặt các tấm pin.

Mưa và mưa đá

Mưa đá xảy ra thường xuyên nhất trong lục địa ở vĩ độ trung bình và ít phổ biến hơn ở vùng nhiệt đới. Nó xảy ra ở các vùng như Bắc Mỹ, trung tâm và đông nam châu Âu, v.v. Rất may là hầu hết các nhà sản xuất đều kiểm tra và chứng nhận các tấm pin mặt trời của họ có thể chịu được mưa đá có đường kính lên đến một inch rơi ở tốc độ 50 dặm một giờ. Vì vậy hãy yên tâm rằng các tấm pin mặt trời ngày nay cũng rất kiên cường chống lại mưa lớn. Nhôm và kính giữ các tế bào năng lượng mặt trời lại với nhau và có khả năng chống thấm cao.

Bão và sét

Ở những vùng gió lốc vào mùa mưa thường xuyên xảy ra, nhà sản xuất cũng đã nghiên cứu và thiết kế để chịu được tốc độ gió đến 170 dặm/giờ. Trong trường hợp gió cực mạnh, thiệt hại rất có thể xảy ra khi các mảnh vỡ lớn đập vào tấm pin mặt trời.

Trong trường hợp Sét, hơn 32% thiệt hại đối với các tấm pin mặt trời là do sét gây ra, sự phóng điện trong khí quyển là nguyên nhân đầu tiên dẫn đến hư hỏng. Các trang trại năng lượng mặt trời được kết nối với các dây thép sẽ gặp nhiều nguy hiểm hơn vì lượng lớn sét phóng ra có thể phá hủy chính địa điểm đó. Vì vậy, chống sét lan truyền và cột thu lôi được sử dụng để bảo vệ các trang trại năng lượng mặt trời.

Các mùa

Như chúng ta đã biết, các mùa và khí hậu khác nhau ở các vị trí khác nhau trên Trái đất dẫn đến sự khác nhau của hiệu suất tấm pin mặt trời. Mô phỏng dự án bằng một ứng dụng liên quan có thể cung cấp ước tính sơ bộ về kết quả đầu ra của mảng (hình 3).

Tất nhiên, yếu tố quan trọng để đảm bảo các điều kiện thời tiết khác nhau không ảnh hưởng đến các tấm pin là đảm bảo các tấm được lắp đặt chính xác theo đúng cách, vì vậy hãy tìm một công ty lắp đặt chuyên nghiệp để chúng có thể chịu được các điều kiện thời tiết khác nhau .

Mô phỏng bằng các mô-đun PV khác nhau trong cùng một điều kiện có thể cung cấp các kết quả khác nhau và sẽ thấy rõ các tấm hiệu quả nhất bằng cách so sánh.

Về góc nhìn của bài viết, có 2 thông tin khác nhau cơ bản trên mô tả đặc tính kĩ thuật là thông số vật lý và các hệ số. Hệ số thể hiện hiệu suất của tấm pin ở các nhiệt độ khác nhau và thông số vật lý thể hiện khả năng của tấm pin ở các vùng khí hậu khác nhau. Do đó, khách hàng cần nghiên cứu đặc tính kỹ thuật tấm pin và xem xét điều kiện khí hậu hoặc thời tiết tại vị trí lắp đặt.

Nguồn: https://ae-solar.com/solar-panels-in-different-weather/

Các bài viết cùng chuyên mục

Relationship Traditions — How to Schedule an Diamond Party

27/11/2022, 02/03/2023 4:35 sáng

Putting a minimal thought into the relationship customs can help you produce a stronger and happier relationship. Although there happen to be a number of things to consider once implementing these types of traditions, you should not be afraid to try something new. You can use these kinds of traditions to deepen your interconnection with […]

Where to get Foreign Women Online

13/11/2022, 02/03/2023 2:35 sáng

Finding a overseas girlfriend https://findabrides.com/blog/how-to-avoid-scam online is a dream of various single men. It’s really a life-changing encounter, if you have the correct tools and resources. It is a great way to explore new cultures, begin to see the world from an alternate perspective, and find love! The first step to look for foreign women […]