Tấm pin năng lượng mặt trời màng mỏng, hay còn gọi là pin quang điện màng mỏng, mang đến một giải pháp năng lượng tái tạo linh hoạt hơn so với các loại pin quang điện truyền thống cứng nhắc, giúp chúng trở nên hữu ích trong một số ứng dụng đặc thù.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá về tấm pin quang điện màng mỏng và những điểm khác biệt chính so với mô hình truyền thống. Đồng thời, chúng ta cũng sẽ tìm hiểu về các loại vật liệu được sử dụng, ứng dụng phổ biến, chi phí, cũng như ưu và nhược điểm của chúng.
Dù bạn là chủ nhà, người đam mê du lịch bằng xe RV, hay thích cắm trại ngoài trời, bài viết này sẽ giúp bạn quyết định xem đây có phải là lựa chọn phù hợp cho nhu cầu của mình hay không.
Sự khác biệt giữa pin năng lượng mặt trời màng mỏng và pin năng lượng mặt trời truyền thống
Cả tấm pin màng mỏng và pin quang điện truyền thống đều sản xuất năng lượng khi các chất bán dẫn trong chúng tương tác với bức xạ điện từ từ ánh sáng mặt trời, giải phóng các electron tạo ra dòng điện một chiều (DC). Tuy nhiên, điểm khác biệt lớn là chất liệu bán dẫn mà chúng được làm từ.
Tấm pin màng mỏng được tạo thành từ một hoặc nhiều lớp mỏng các vật liệu quang điện không kết tinh, cho phép chúng mỏng hơn và linh hoạt hơn. Thực tế, chúng mỏng hơn khoảng 300 lần so với pin quang điện monocrystalline hoặc polycrystalline truyền thống, giúp chúng có thể gắn vào những bề mặt cong và không đều.
Tuy nhiên, với sự mỏng và linh hoạt này, pin màng mỏng thường kém hiệu quả hơn các loại pin tinh thể, nên cần nhiều tấm pin hơn để tạo ra cùng một lượng điện năng. Điều này có nghĩa là chúng chiếm nhiều diện tích, vì vậy chủ yếu được sử dụng trong các nhà máy điện mặt trời quy mô lớn thay vì trên mái nhà của các hộ gia đình, nơi không gian có giới hạn.
Ngoài ra, tấm pin màng mỏng kém bền hơn so với pin tinh thể, với tuổi thọ chỉ từ 10-20 năm so với ít nhất 25 năm của các mẫu pin truyền thống chất lượng cao.
Các loại vật liệu được sử dụng cho tấm pin năng lượng mặt trời màng mỏng
Cadmium Telluride (CdTe)
Cadmium Telluride được sử dụng trong khoảng 50% pin quang điện màng mỏng vì chi phí sản xuất thấp. Tuy nhiên, nhược điểm là hiệu suất chuyển đổi chỉ từ 9-11%. Một vấn đề lớn khác là khi tấm pin này hết hạn sử dụng, việc xử lý chúng trở thành một vấn đề nghiêm trọng vì chứa cadmium, một chất độc hại.
Silicon Vô Định Hình (A-Si)
Silicon vô định hình là một lựa chọn rẻ khác, đứng thứ hai sau Cadmium Telluride. Tuy nhiên, hiệu suất chuyển đổi thấp hơn, chỉ từ 6-8%, nên chủ yếu phù hợp với các thiết bị điện tử tiêu dùng yêu cầu ít năng lượng.
Đồng Indium Gallium Selenide (CIGS)
CIGS có hiệu suất cao hơn, đạt khoảng 18%, nhưng chi phí sản xuất đắt đỏ khiến nó khó cạnh tranh với CdTe và A-Si. Một số phiên bản mới của CIGS đã thay thế cadmium bằng kẽm để giảm thiểu độc hại.
Gallium Arsenide (GaAs)
GaAs có hiệu suất chuyển đổi tốt nhất, gần 30% trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, chi phí sản xuất quá cao nên chúng chỉ được sử dụng cho các ứng dụng như vệ tinh và tàu vũ trụ, không phổ biến cho người tiêu dùng.
Ứng dụng phổ biến của tấm pin năng lượng mặt trời màng mỏng
Pin màng mỏng thường phù hợp cho các bề mặt không đều mà các mẫu truyền thống không thể sử dụng, nhờ tính linh hoạt. Ví dụ, khi lắp pin lên mái xe RV, bạn sẽ cần loại mỏng và linh hoạt để gắn lên bề mặt cong. Các tấm pin màng mỏng cũng được sử dụng phổ biến cho các thiết bị di động như pin sạc năng lượng mặt trời.
Ngược lại, nếu lắp trên mái nhà hoặc nhà kho, bạn sẽ cần các mẫu pin cứng và bền hơn, chẳng hạn như loại EcoFlow Rigid Panels, vì chúng có tuổi thọ lâu dài và bền bỉ.
Chi phí của tấm pin năng lượng mặt trời màng mỏng
Pin năng lượng mặt trời màng mỏng có giá dao động từ 0,50 đến 1 USD mỗi watt. Chi phí lắp đặt trung bình cho 10 tấm pin có thể từ 2.000 đến 8.800 USD, tùy thuộc vào công nghệ sử dụng. Tuy nhiên, với tuổi thọ chỉ từ 10-20 năm, bạn có thể cần thay thế ít nhất một lần, thậm chí hai lần trước khi thay thế một hệ thống pin cứng chất lượng cao chỉ một lần.
Ecoflow có một mẫu tấm pin năng lượng màn mỏng dạng này đang kinh doanh là mẫu Tấm pin năng lượng mặt trời EcoFlow 100W Flexible | Solar Panel.
Câu hỏi thường gặp
Tấm pin năng lượng mặt trời màng mỏng tồn tại bao lâu?
Pin màng mỏng kém bền, chỉ kéo dài từ 10-20 năm, so với ít nhất 25 năm của pin quang điện cứng truyền thống.
Tấm pin năng lượng mặt trời màng mỏng có tốt hơn không?
Tấm pin màng mỏng là lựa chọn tốt nhất khi bạn cần lắp đặt trên bề mặt cong. Tuy nhiên, nếu không có yêu cầu về bề mặt như vậy, bạn sẽ muốn chọn pin có hiệu suất và tuổi thọ cao hơn, như pin monocrystalline cứng hoặc di động.
Nhược điểm của tấm pin năng lượng mặt trời màng mỏng là gì?
Nhược điểm chính của pin màng mỏng là hiệu suất chuyển đổi thấp, cần nhiều tấm pin để tạo ra cùng một lượng điện như pin quang điện truyền thống. Ngoài ra, chúng kém bền, tuổi thọ ngắn hơn và không phù hợp cho các dự án cần tính lâu dài.
Lời kết
Tấm pin quang điện màng mỏng mang lại giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu tính linh hoạt và thiết kế nhẹ nhàng, như lắp đặt trên mái xe RV cong. Tuy nhiên, với hiệu suất thấp và tuổi thọ ngắn hơn, chúng không phải là lựa chọn tối ưu cho việc lắp đặt trên mái nhà hoặc các công trình lớn. Hãy cân nhắc nhu cầu cụ thể của bạn và tính đến độ bền của pin trước khi quyết định mua, thay vì chỉ dựa vào chi phí ban đầu
