MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1 PHẦN 2: KHÁI QUÁT VỀ SOLAR CELL 2 2.1 Cấu tạo của Solar Cell 2 2.2 Cấu trúc bán dẫn và nguyên lý hoạt động của lớp tế bào quang điện 4 2.3 Hiệu năng của Pin năng lượng mặt trời 6 2.4 Phân loại và ứng dụng của Solar CELL 8 PHẦN 3: CHẾ TẠO PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI SOLAR CELL 12 PHẦN 4: NHỮNG HẠN CHẾ CỦA PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI 18 4.1 Những hạn chế của hệ thống pin năng lượng mặt trời 18 4.2 Xu hướng phát triển trong tương lai 20 Tài liệu tham khảo 22
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU MÔN HỌC: LINH KIỆN BÁN DẪN ĐỀ TÀI: SOLAR CELL GVHD: TS Đỗ Huy Bình Nhóm 6: Sinh viên thực hiện: MSSV: Huỳnh Đức Quang Linh 191300 Phan Phú Tài 191300 Chung Hồng Hòa 17130015 Phạm Minh Hội 191300 Trần Ngọc Quyền 191300 Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng 11 năm 2022 MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU PHẦN 2: KHÁI QUÁT VỀ SOLAR CELL 2.1 Cấu tạo Solar Cell .2 2.2 Cấu trúc bán dẫn nguyên lý hoạt động lớp tế bào quang điện .4 2.3 Hiệu Pin lượng mặt trời 2.4 Phân loại ứng dụng Solar CELL PHẦN 3: CHẾ TẠO PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI SOLAR CELL 12 PHẦN 4: NHỮNG HẠN CHẾ CỦA PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI 18 4.1 Những hạn chế hệ thống pin lượng mặt trời .18 4.2 Xu hướng phát triển tương lai 20 Tài liệu tham khảo 22 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Cấu tạo pin lượng mặt trời phổ biến Hình 2: Lớp chuyển tiếp p-n .4 Hình 3: Sơ đồ mơ tả hoạt động pin lượng mặt trời Hình : Đồ thị hiệu suất chuyển đổi lượng mặt trời tối đa Hình 5: Sơ đồ cơng đoạn chế tạo pin lượng mặt trời 12 Hình 6: Quy trình chuẩn bị nguyên liệu để nấu chảy lị 13 Hình : Quy trình Czochralski 14 Hình 8: Hệ thống máy cắt wafer silicon .14 Hình 9: Dây chuyền xử lý bề mặt Solac Cell 15 Hình 10: Băng truyền phủ điện cực tiếp điểm cho Solar Cell 16 Hình 11: Hệ thống tay robot lắp ráp pin lượng mặt trời 17 Hình 12: Lắp Solar Cell cánh đồng pin lượng mặt trời .18 Hình 13: Cánh đồng pin lượng mặt trời lớn .19 PHẦN 1: MỞ ĐẦU Pin Mặt trời, lượng mặt trời hay quang điện (Solar cell) bao gồm nhiều tế bào quang điện (solar cells) - phần tử bán dẫn có chứa bề mặt số lượng lớn cảm biến ánh sáng điốt quang, thực biến đổi lượng ánh sáng thành lượng điện Tấm pin lượng mặt trời tạo lần vào năm 1883 Charle Fritts với hiệu suất ban đầu đạt 1% Nhưng trước người khám phá hiệu ứng quang điện nhà vật lý người pháp Alexandre Edmond Becquerel vào năm 1839 Công nghệ lượng mặt trời tiến tới với thiết kế vào năm 1908 William J Bailey Công ty thép Carnegie phát minh với hộp cách nhiệt selen Vào năm 1950 pin quang đạt hiệu suất 4%, hiệu suất sau nâng lên 11%, với tế bào silicon (Nguyên liệu phổ biến thứ hai trái đất) -Năm 1982 Nhà máy điện mặt trời có cơng suất 1MW hoàn thành Mỹ -Năm 1983: sản xuất pin mặt trời toàn giới vượt mức 20 MW, doanh số bán vượt mức 250 trieu USD -Đến năm 1999 tổng công suất lắp đặt pin mặt trời giới đạt 1GW -Năm 2010, tổng công suất pin mặt trời giới ước tính đạt 37,4GW (trong Đức có cơng suất lớn với 7,6GW.) Chỉ vài thập kỷ gần nhu cầu lượng ngày tăng, vấn đề môi trường ngày tăng tài nguyên nhiên liệu hóa thạch giảm khiến phải tìm kiếm giải pháp lượng thay Vì nên solar cell xem nguồn lượng thay thể hiệu nguồn cung lượng cạn kiệt tự nhiên PHẦN 2: KHÁI QUÁT VỀ SOLAR CELL 2.1 Cấu tạo Solar Cell Hình 1: Cấu tạo pin lượng mặt trời phổ biến (https://nangluongtoancau.com/tim-hieu-cau-tao-cua-tam-pin-nang-luong-mattroi.html) Về cấu tạo Solar Cell bao gồm có thành phần sau: Lớp tế bào quang điện Solar Cell Lớp EVA trước sau tế bào quang điện Lớp kính trước Khung pin Tấm PIN Mạch điện tích hợp Lớp kính trước pin mặt trời Đây phần nặng có chức bảo vệ chịu lực của pin lượng mặt trời, trì độ suất , Với độ dày từ trung bình 3,3mm tùy thuộc vào hãng pin mặt trời khác mà dao động từ 2-4mm, Để lựa chọn pin mặt trời chất lượng cần phải ý đến yếu tố độ cứng, độ truyền quang phổ truyền ánh sáng, Pin lượng tốt lớp kính phải để hấp thụ ánh sáng hiệu quả, giảm tỷ lệ phản xạ ánh sáng Khung pin lượng mặt trời Để cấu tạo nên pin lượng mặt trời khơng thể thiếu khung Vật liệu cấu tạo nên khung chủ yếu làm nhôm có độ bền cao có số ngoại lệ pin mặt trời không sử dụng khung nhôm mà thay sản phẩm đặc biệt nhựa để tiếp kiệm chi phí Tấm pin lượng mặt trời Có cấu tạo từ vật liệu nhựa có chức cách điện, bảo vệ che chắn tế bào quang điện khỏi thời tiết độ ẩm, Với đặc điểm nhận dạng màu trắng, bán lẻ thị trường dạng cuộn Tùy vào hãng sản xuất mà độ dày màu sắc khác Lớp tế bào quang điện Có thể nói thành phần pin lương mặt trời có chức hấp thụ ánh sáng lớp tế bào biến quang thành điện cho pin mặt trời Các tế bào quang điện pin mặt trời thường hai dạng Đơn tinh thể đa tinh thể, lớp tế bào liên kết với bỏi dây đồng nhỏ phủ lớp hợp kim thiếc Hộp đựng mối nối mạch điện Có chức đưa mối nối điện modum mặt trời bên ngồi, nơi có chứa dây cáp để kết nối lớp tế bào quang điện với nhau, để mua hộp điện tốt ý đến vật liệu chể tạo khớp nối hộp điện Lớp EVA Chất liệu quan trọng sau lớp tế bào, có chức kết dính lớp khác pin mặt trời, với vật liệu chủ yếu từ EVA_Ethylene vinyl acetate Với mục đích đảm bảm tuổi thọ pin mặt trời có ảnh hưởng trực tiếp đến việc truyền ánh sáng tốc độ sử lý ánh sáng vàng tia UV 2.2 Cấu trúc bán dẫn nguyên lý hoạt động lớp tế bào quang điện Cấu trúc đơn giản tế bào quang điện Solar cell bao gồm hai bán dẫn loại p n tiếp xúc với tạo thành lớp tiếp xúc p-n tương tự diode quang Hai đầu cực lớp tế bào quang điện nối với đường dây dẫn để dịng điện sinh tích hợp vào pin acquy Tiếp xúc p-n junction hình thành cho hai loại bán dẫn loại p n tiếp xúc với nhau, bán dẫn loại p, lỗ trống dẫn điện mang điện tích dương (+) bị thu hút electron dẫn điện mang điện tích âm (-) bán dẫn loại n Ngược lại e dẫn điện bên bán dẫn loại n bị thu hút điện dương bên loại p Cả trình tạo vùng chuyển tiếp tiếp xúc p-n (còn gọi vùng nghèo) Khu vực trung hòa điện mang rào cản trở dòng điện hệ đạt cân [1] Hình 2: Lớp chuyển tiếp p-n (nguồn: https://byjus.com/physics/p-n-junction/) Với solar cell, cấu trúc p-n junction trạng thái cân tồn rào diode quang Tuy nhiên Solar cell khác so với thiết kế diode quang chỗ solar cell thiết kế lớn để hấp thu tối đa ánh sáng nhận ánh sáng với nhiều bước sóng dải tầng khác để từ chuyển đổi lượng thành dịng điện Khi có ánh sáng chiếu vào, lượng photon ánh sáng hấp thu vào vùng nghèo lớp tế bào quang điện Năng lượng photon cung cấp cho điện tử vùng nghèo động năng, làm cho chúng có xu hướng khỏi trạng thái cân tồn vùng nghèo quay trở tái tổ hợp lại cấu trúc điện tử ban đầu chưa hình thành tiếp xúc p-n Sự dịch chuyển điện tử diễn nhanh sinh điện trường nhỏ để từ tạo thành dịng điện dẫn vào tích hợp lên acquy Nếu mạch điện tích hợp hở dịng điện tạo khơng tích hợp vào pin, lúc động hạt điện tử tăng lên chuyển thành nhiệt làm cho pin lượng mặt trời nóng lên Hình 3: Sơ đồ mô tả hoạt động pin lượng mặt trời (nguồn: https://www.solarsquare.in/blog/solar-cell-construction/) 2.3 Hiệu Pin lượng mặt trời Trên thực tế để điện tử khỏi trạng thái cân vùng nghèo cần phải cung cấp nhiều lượng photon ánh sáng Các photon có mức lượng nhỏ khơng thể tạo dịng điện, mà lượng có tác dụng làm gia tăng nội làm cho pin nóng lên Đây ngun nhân dẫn đến hiệu suất pin solar cell tương đối nhỏ Cơng thức tính lượng photon Ep = hc/λ Hiệu suất tối đa pin tạo bước sóng ánh sáng tính theo cơng thức sau: Ngoài yếu tố khác xác suất tái tổ hợp lỗ điện tử làm giảm hiệu suất tối đa đạt lý thuyết pin mặt trời Hình 4: Đồ thị hiệu suất chuyển đổi lượng mặt trời tối đa hàm khoảng cách lượng chất bán dẫn tính theo giới hạn hiệu suất SQ cho phổ mặt trời 1,5 AM (1000 W \/ m2) 25 ° C [1] Bảng 1: Hiệu suất tối đa tạo vật liệu làm tế bào quang điện theo tổng hợp phổ Global AM1.5 Spectrum (1000 W/m2) at 25°C (Source: Adapted from Green, M.A et al., Prog Photovolt: Res Appl., 21, 1– 11, 2013.a ap, aperture area; t, total area; da, designated illumination area b nc-Si, nano-crystalline or microcrystalline silicon.) Tuy nhiên thực tế lý thuyết, thực tế pin lượng mặt trời có hiệu suất thấp nhiều so với tính toán, hiệu suất bị ảnh hưởng nhiều yếu tố bên khác Một số lý cho hiệu thực tế thấp giới hạn lý thuyết sau: Sự phản xạ ánh sáng từ bề mặt tế bào quang điện Điều giảm thiểu lớp phủ Antireflection (AR) Ví dụ, lớp phủ AR Giảm phản xạ từ cell Si xuống 3% từ 30% không phủ Thiết điểm dạng đường kẻ dài làm giảm điện trở qua hạn chế lượng ánh sáng nhận tế bào quang điện Do điện trở bên tế bào quang điện Sự tái tổ hợp electron lỗ hổng trước chúng tạo dịng điện [2] Nói có nhiều giải pháp thiết kế để gia tăng hiệu suất pin mặt trời kéo theo giá thành tăng theo 2.4 Phân loại ứng dụng Solar CELL Phân loại Trên thị trường nay, pin lượng gồm loại phổ biến, sử dụng loại tế bào quang điện Mono Poly Loại Mono: Các tế bào quang điện pin Mono làm silicon đơn tinh thể, có độ tinh khiết cao, thường có giá trị đắt so với tế bào khác Các góc tế bào nhìn giống bị cắt bớt, tạo thành hình bát giác Ưu điểm loại tế bào quang điện tạo thành pin có hiệu suất sử dụng cao, thời gian sử dụng dài Đặc biệt hoạt động tốt điều kiện ánh sáng yếu Loại Poly: Tế bào quang điện pin Poly làm tế bào silicon đa tinh thể, chế tạo từ khối silicon vng đúc nóng chảy, làm mát làm cứng lại cách cẩn thận Đây loại tế bào sử dụng phổ biến, có mức độ giãn nở chịu nhiệt độ cao trình sản xuất đơn giản, tốn kém, nên giá thành thấp so với dòng pin Mono Một số ứng dụng pin lượng mặt trời Pin lượng mặt trời mang đến nguồn lượng sạch, góp phần bảo vệ môi trường tài nguyên thiên nhiên Hiện nay, ứng dụng pin mặt trời đời sống đa dạng, người khai thác ngày có hiệu – Ứng dụng của pin mặt trời vào các thiết bị giám sát an ninh Pin mặt trời ứng dụng để sản xuất camera giám sát có sử dụng mạng liệu di động wifi Thiết bị sử dụng nông trại, sân vườn, cơng trình xây dựng…bất nơi đâu có nhu cầu Ưu điểm thiết bị giám sát an ninh từ pin mặt trời có tính tiện lợi, lắp đặt dễ dàng vị trí khó lắp đặt hệ thống đường dây truyền tải điện Hệ thống giám sát an ninh điện mặt trời tương tự hệ thống an ninh sử dụng điện lưới, điểm khác hệ thống có thêm hệ thống cung cấp liệu cung cấp cho tải ưu tiên điện Do đó, thiết bị an ninh hoạt động bình thường mà khơng bị gián đoạn – Ứng dụng của pin mặt trời vào hệ thống chiếu sáng cơng cợng Đó loại đèn lượng mặt trời chiếu sáng công cộng, đèn giao thông…thường sử dụng cho lối ngồi vườn, lối cơng viên…Đèn chiếu sáng từ pin mặt trời giúp tiết kiệm tiền điện góp phần giảm thiểu nhiễm mơi trường Hệ thống đèn lượng mặt trời hoạt động cách thơng minh, tự động bật/tắt, sạc điện ngắt sạc, khơng cần sử dụng dây dẫn, có độ bền cao, vận hành ổn định Đèn lượng mặt trời ứng dụng rộng rãi phổ biến nhiều nơi Việt Nam giới – Ứng dụng pin mặt trời vào sản xuất điện mặt trời Hệ thống pin mặt trời lắp mái nhà khung giàn, giá đỡ khu đất trống để hấp thụ ánh sáng mặt trời chuyển đổi thành điện Tùy theo nhu cầu mà bạn lựa chọn hệ thống điện mặt trời hòa lưới, hệ thống điện mặt trời độc lập hay hệ thống hỗn hợp Nguồn điện tạo từ pin mặt trời mang lại nhiều lợi ích, giúp khách hàng giảm hóa đơn tiền điện hàng tháng, sử dụng nguồn lượng xanh sạch, góp phần bảo vệ tài nguyên thiên nhiên bảo vệ môi trường Trong tương lau không xa, chắn mơ hình điện mặt trời ngày phổ biến phát triển rộng rãi nước – Ứng dụng của pin mặt trời sản xuất Pin mặt trời sử dụng nhằm tạo điện lượng mặt trời phục vụ cho mục đích tưới tiêu, chiếu sáng, hệ thống bơm nước tưới tiêu cho trồng, chăn nuôi…Hệ thống điện mặt trời giúp tiết kiệm tiền điện, giảm gánh nặng chi phí đầu tư sản xuất Tại khu vực sản xuất vùng sâu vùng xa, hải đảo…hệ thống điện sử dụng pin mặt trời phát huy ưu tiện lợi lắp đặt, không cần đầu tư nhiều cho hệ thống dây dẫn, đảm bảo việc sản xuất người dân diễn bình thường – Ứng dụng pin mặt trời với nguồn điện dành cho các thiết bị di động + Pin mặt trời sử dụng để cung cấp lượng để sạc thiết bị di động máy tỉnh xách tay, máy tính bảng, điện thoại di động nhờ ứng dụng tuyệt vời mà bạn không cần lo lắng thiết bị khơng thể hoạt động hết pin + Trạm sạc lượng mặt trời: Các trạm sạc thiết kế nơi công cộng, có sẵn dây nối để phục vụ việc sạc điện thoại di động cho người dân Tốc độ sạc trạm sạc mặt trời đánh giá tương đương sạc với hệ thống điện lưới + Ba lô lượng mặt trời: Pin mặt trời tích hợp balo có nhiệm vụ chuyển đổi lượng ánh sáng mặt trời thành điện năng, dòng điện phục vụ cho việc sạc thiết bị di động điện thoại, máy tính, sạc dự phịng…với người thường xuyên công tác, di chuyển nhiều nơi, du lịch ứng dụng hữu ích + Thùng rác lượng mặt trời: Thùng rác sử dụng pin mặt trời nên phục vụ việc sạc pin cho điện thoại di động Bên cạnh đó, thùng rác cịn có khả lọc nước thải để tưới cho xanh + Ô lượng mặt trời: Những tích hợp pin mặt trời để tạo dòng điện Dòng điện chuyển đến hệ thống tay cầm ô với chức sạc điện cho thiết bị di động – Ứng dụng pin mặt trời cho phương tiện giao thông Pin lượng mặt trời trang bị cho thiết bị giao thông ô tô, xe đạp, máy bay… nhằm khắc phục hạn chế việc cạn kiệt nguồn nguyên liệu 10 xăng đầu Các phương tiện giao thông chạy pin lượng mặt trời vận hành ổn định không gây ô nhiễm môi trường – Ứng dụng của pin lượng mặt trời cho vệ tinh Vệ tinh lượng mặt trời có sử dụng pin mặt trời truyền sóng lượng mặt trời đến ăng – ten trái đất Pin mặt trời sử dụng để thay cho nguồn lượng truyền thống Nhìn chung, ứng dụng pin mặt trời đời sống đa dạng phong phú Với phát triển khoa học công nghệ nay, chắn ứng dụng pin mặt trời ngày nhiều hơn, sử dụng phổ biến hơn, đó, bạn tìm hiểu cân nhắc lựa chọn ứng dụng PHẦN 3: CHẾ TẠO PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI SOLAR CELL 11 Quy trình sản xuất pin Solar Cell vật liệu Silicon truyền thống Hình 5: Sơ đồ cơng đoạn chế tạo pin lượng mặt trời[3] Bước 1: Nấu chảy Silicon lị điện hồ quang 12 Điơxít silic sỏi thạch anh thạch anh vụn đưa vào lị điện hồ quang Ở q trình người ta kết hợp pha tạp cho loại bán dẫn, muốn tạo bán dẫn loại n pha tạp P, cịn loại p sử dụng Bo để pha tạp Một hồ quang carbon sau sử dụng để đun tất nguyên liệu chảy ra.[4] Hình 6: Quy trình chuẩn bị nguyên liệu để nấu chảy lò (nguồn: solarworld.com) Một cách khác gần sử dụng để pha tạp silicon với phốt sử dụng máy gia tốc hạt nhỏ để bắn ion phốt vào thỏi Bằng cách kiểm soát tốc độ ion, kiểm sốt độ sâu thâm nhập chúng Tuy nhiên, quy trình thường khơng nhà sản xuất thương mại chấp nhận Bước 2: Tạo silicon đơn tinh thể Tế bào lượng mặt trời làm từ silicon có cấu trúc đơn tinh thể Quy trình phổ biến sử dụng để phát triển cấu trúc đơn tinh thể quy trình Czochralski Trong trình này, tinh thể hạt silicon kéo nhúng vào silicon đa tinh thể nóng chảy Khi tinh thể hạt kéo lên quay, thỏi hình trụ silicon hình thành Thỏi rút tinh khiết, tạp chất có xu hướng cịn lắng đọng đáy lị.[4] 13 Hình : Quy trình Czochralski (nguồn: solarworld.com) Bước 3: Quá trình cắt Wafer silicon Từ thỏi silicon hình trụ, silicon cắt miếng cách sử dụng cưa vịng có đường kính bên cắt vào thỏi, nhiều silicon cắt lúc nhiều lưỡi cưa đặt dọc theo khối trụ Sau wafer cắt thành hình chữ nhật hình lục giác tùy theo yêu cầu sản xuất Hình 8: Hệ thống máy cắt wafer silicon (nguồn: solarworld.com) 14 Bước 4: Quá trình xử lý kết cấu tế bào quang điện Giai đoạn thực phòng sạch, loạt phương pháp xử lý nhiệt hóa học phức tạp chuyển đổi wafer màu xám thành tế bào màu xanh bền hấp thụ ánh sáng tốt Q trình cịn kèm theo gia cơng khắc kết cấu pin việc loại bỏ lớp silicon nhỏ tạo thành kết cấu bề mặt kim tự tháp - nhỏ đến mức chúng nhìn thấy mắt thường – kết cấu giúp tế bào quang điện hấp thụ nhiều ánh sáng Bước 5: Quá trình khuếch tán Tiếp theo, wafer di chuyển buồng dài, hình trụ, giống lị phốt khuếch tán thành lớp mỏng bề mặt wafer Việc ngâm tẩm mức độ phân tử xảy bề mặt wafer tiếp xúc với khí phốt nhiệt độ cao, bước làm cho bề mặt mang điện tích âm Sự kết hợp lớp lớp pha tạp Bo bên tạo vùng tiếp xúc p-n Hình 9: Dây chuyền xử lý bề mặt Solac Cell (nguồn: solarworld.com) 15 Bước 6: Phủ tiếp điểm điện Tiếp điểm điện kết nối tế bào lượng mặt trời với pin khác với nhận dòng điện tạo Các điểm tiếp xúc phải mỏng để không cản ánh sáng mặt trời chiếu vào tế bào Các kim loại palađi / bạc, niken đồng làm bay chân không thông qua chất cản quang, tráng lụa, lắng đọng phần lộ tế bào được phủ bảo vệ Hình 10: Băng truyền phủ điện cực tiếp điểm cho Solar Cell (nguồn:solarworld.com) Bước 7: Lắp ráp tế bào quang điện lại thành pin Solar Cell cỡ lớn Quy trình thực thủ cơng tự động robot, bao gồm việc lắp khung, kính bảo vệ lớp EVA 16 Hình 11: Hệ thống tay robot lắp ráp pin lượng mặt trời (nguồn: solarworld.com) 17 PHẦN 4: NHỮNG HẠN CHẾ CỦA PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI 4.1 Những hạn chế hệ thống pin lượng mặt trời Chi phí lắp đặt ban đầu cao Do việc chế tạo sản xuất pin lượng mặt trời cần ứng dụng công nghệ đại nhất, phải đầu tư nguyên vật liệu để làm hệ khung giá đỡ (thường khung nhơm chất lượng cao) phí để sản xuất lắp đặt ban đầu cao Hình 12: Lắp Solar Cell cánh đồng pin lượng mặt trời Khơng ổn định Có thực tế bất khả kháng: Vào ban đêm, ngày nhiều mây mưa khơng có ánh sáng mặt trời, lượng mặt trời khơng thể nguồn điện yếu Tuy nhiên, so với điện gió, điện mặt trời lựa chọn có nhiều ưu Chi phí lưu trữ lượng cao 18 Giá ắc quy tích trữ điện mặt trời để lấy điện sử dụng vào ban đêm hay trời nắng cịn cao Vì thế, thời điểm tại, điện mặt trời chưa có khả trở thành nguồn điện hộ gia đình mà nguồn bổ sung cho điện lưới nguồn khác Vẫn gây nhiễm mơi trường, dù Mặc dù so với việc sản xuất loại lượng khác, điện mặt trời thân thiện với môi trường hơn, số quy trình cơng nghệ để chế tạo pin mặt trời kèm với việc phát thải loại khí nhà kính, nitơ trifluoride hexaflorua lưu huỳnh Ở quy mô lớn, việc lắp đặt cánh đồng pin mặt trời chiếm nhiều diện tích đất nhẽ dành cho cối thảm thực vật nói chung Hiệu suất thu cịn thấp Hình 13: Cánh đồng pin lượng mặt trời lớn Một thông số quan trọng nguồn điện mặt trời mật độ công suất trung bình, đo W/m2 mơ tả lượng điện thu từ đơn vị diện tích nguồn lượng Mặc dù trải qua nhiều 19 trình nghiên cứu cải tiếng sản phẩm nhiên pin mặt trời chưa thể đạt hiệu suất lượng cao loại khác Chỉ số điện mặt trời 170 W/m2 - nhiều nguồn lượng tái tạo khác, thấp dầu, khí, than điện hạt nhân Vì lý này, để tạo 1kW điện từ nhiệt mặt trời đòi hỏi diện tích lớn pin mặt trời.[2] 4.2 Xu hướng phát triển tương lai Nguồn lượng hóa thạch than, dầu mỏ… suy giảm nhanh chóng, cơng suất thủy điện giảm dần biến đổi khí hậu, việc phát triển lượng tái tạo có lượng mặt trời trở thành xu cho tương lai Mỗi ngày mặt trời chiếu xuống trái đất cung cấp lượng lượng gấp 15 nghìn lần lượng hố thạch lượng nguyên tử cộng lại Do vậy, phát triển lượng mặt trời đem lại nhiều lợi ích giúp bảo vệ môi trường không gây phát thải khí, khơng tiêu tốn nhiên liệu, lắp đặt vận hành đơn giản nơi Hiện xu hướng phát triển lượng mặt trời tương lai mà giới hướng đến tập trung vào mảng sau: Tập trung nghiên cứu phát triển tế bào quang điện để chúng trở nên linh hoạt, nhẹ chi phí thấp phải đảm bảo hiệu suất tính ổn định Hiện vật liệu hữu nghiên cứu để sử dụng thay cho loại pin lượng mặt trời silicon Cải thiện module pin lượng mặt trời để gia tăng hiệu suất, giảm giá thành đầu tư cá nhân, tập thể đầu tư triển khai pin lượng mặt trời mau thu hồi vốn Nghiên cứu hướng tái chế Silicon qua sử dụng từ pin lượng mặt trời Thực tế nguồn lượng mặt trời nguồn lượng sạch, nhiên sau thời gian sử dụng pin lượng mặt trời chúng khơng cịn khả hoạt động pin bỏ lại đặt 20 vấn đề nan giải việc xử lý tái chế để không làm ảnh hưởng đến môi trường Phát triển cải thiện khả lưu trữ lượng mặt trời Xu hướng phát triển độc lập lượng điện dự phòng cách sử dụng nguồn pin mặt trời nước ta giới theo đuổi Các hộ gia đình ngày quan tâm đến việc lưu trữ pin Thị trường thúc đẩy cải tiến liên tục công nghệ pin, bao gồm pin dung lượng cao với thời gian xả lâu, tới 10 Phát triển kênh, ứng dụng, trang web hữu ích để tiếp cận nhiều với khách hàng, qua quảng bá, giúp khách hàng có nhận định lợi ích mang lại từ việc sử dụng pin lượng mặt trời Tài liệu tham khảo 21 [1] A Kitai, “Principles of Solar Cells, LEDs and Diodes e role of the PN junction KITAI KITAI Principles of Solar Cells, LEDs and Diodes e role of the PN junction.” [2] J Poortmans and V Arkhipov, “Thin Film Solar Cells Fabrication, Characterization and Applications Edited by.” [3] “Green Energy.” [4] S Americas, “SolarWorld I Energy for You & Me SOLAR 101 ENERGY FOR YOU & ME.” [5] https://nangluongtoancau.com/tim-hieu-cau-tao-cua-tam-pin-nang-luong- mat-troi.html [6] https://byjus.com/physics/p-n-junction/ [7] Adapted from Green, M.A et al., Prog Photovolt: Res Appl., 21, 1–11, 2013.a ap, aperture area; t, total area; da, designated illumination area b nc-Si, nano-crystalline or microcrystalline silicon [8] https://www.solarsquare.in/blog/solar-cell-construction/ 22 ... QUÁT VỀ SOLAR CELL 2.1 Cấu tạo Solar Cell .2 2.2 Cấu trúc bán dẫn nguyên lý hoạt động lớp tế bào quang điện .4 2.3 Hiệu Pin lượng mặt trời 2.4 Phân loại ứng dụng Solar CELL. .. QUÁT VỀ SOLAR CELL 2.1 Cấu tạo Solar Cell Hình 1: Cấu tạo pin lượng mặt trời phổ biến (https://nangluongtoancau.com/tim-hieu-cau-tao-cua-tam-pin-nang-luong-mattroi.html) Về cấu tạo Solar Cell bao... https://byjus.com/physics/p-n-junction/) Với solar cell, cấu trúc p-n junction trạng thái cân tồn rào diode quang Tuy nhiên Solar cell khác so với thiết kế diode quang chỗ solar cell thiết kế lớn để hấp thu