Tấm pin mặt trời CIGS (copper indium gallium selenide) là một công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực năng lượng mặt trời. Với khả năng kết hợp giữa hiệu suất cao, linh hoạt và tính thẩm mỹ, tấm pin CIGS đang thu hút sự quan tâm ngày càng lớn từ cộng đồng năng lượng bền vững. Trong bài viết này, Việt Nam Solar sẽ khám phá chi tiết hơn về công nghệ tấm pin mặt trời CIGS, những ưu điểm và ứng dụng của nó, cũng như tiềm năng phát triển trong tương lai.
Tấm pin mặt trời CIGS là gì?
Tấm pin mặt trời CIGS là một loại công nghệ pin mặt trời sử dụng tinh thể vô cơ được gọi là copper indium gallium selenide (CIGS). CIGS là một chất phổ biến trong công nghệ pin mặt trời mỏng, và nó thường được sử dụng để tạo ra các tấm pin mặt trời mỏng, linh hoạt và hiệu suất cao.
Tấm pin mặt trời CIGS bao gồm một cấu trúc lớp mỏng chứa các thành phần copper (đồng), indium, gallium và selenide. Khi ánh sáng mặt trời chiếu lên tấm pin CIGS, năng lượng ánh sáng được hấp thụ bởi lớp mỏng CIGS, tạo ra dòng điện. Điện năng này sau đó được thu thập và sử dụng để cung cấp điện cho các thiết bị và hệ thống điện.
Một trong những ưu điểm chính của tấm pin mặt trời CIGS là khả năng sử dụng các lớp mỏng, giúp tạo ra các tấm pin mỏng, linh hoạt và nhẹ. Điều này mở ra nhiều cơ hội ứng dụng, bao gồm tích hợp vào các vật liệu xây dựng, thiết kế nhà cửa, thiết bị di động và các ứng dụng di động khác.
Tấm pin mặt trời CIGS cũng có hiệu suất cao và khả năng hoạt động tốt trong điều kiện ánh sáng yếu và ánh sáng mờ. Điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn hợp lý cho các vùng địa lý có khí hậu khắc nghiệt và ít ánh sáng mặt trời.
Ngoài ra, công nghệ tấm pin mặt trời CIGS có khả năng tích hợp tốt với quy trình sản xuất công nghiệp hiện có, giúp giảm chi phí sản xuất và tạo điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng trong các ứng dụng thương mại lớn.
Cấu tạo của tấm pin mặt trời CIGS
Tấm pin mặt trời CIGS (copper indium gallium selenide) được xây dựng từ một cấu trúc lớp mỏng chứa các thành phần copper, indium, gallium và selenide. Cấu trúc này được tạo thành từ nhiều lớp chất khác nhau, mỗi lớp có chức năng riêng để tạo ra hiệu ứng chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành điện năng.
Dưới đây là cấu tạo cơ bản của tấm pin mặt trời CIGS:
- Lớp nền (substrate): Đây là lớp đáy của tấm pin, thường là một tấm mỏng bằng kính hoặc vật liệu dẫn điện khác. Lớp nền thông thường cung cấp hỗ trợ cơ học cho các lớp phía trên và thường được làm từ vật liệu rẻ tiền như thủy tinh.
- Lớp back contact (tiếp xúc phía sau): Đây là lớp tiếp xúc với lớp nền. Nhiệm vụ của lớp này là cung cấp đường dẫn cho dòng điện từ tấm pin khi nó được kết nối với hệ thống điện. Thông thường, lớp back contact được làm bằng các vật liệu dẫn điện như đồng hoặc mạ bạc.
- Lớp CIGS: Đây là lớp quan trọng nhất trong tấm pin CIGS. Lớp CIGS chứa các thành phần copper, indium, gallium và selenide. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào lớp CIGS, năng lượng ánh sáng được hấp thụ và tạo ra cặp điện tử-hố điện. Cặp này di chuyển trong lớp CIGS và tạo ra dòng điện. Lớp CIGS thường có độ dày rất mỏng, chỉ từ vài micromet đến vài chục micromet.
- Lớp buffer: Lớp buffer được đặt phía trên lớp CIGS và có chức năng điều chỉnh cấu trúc và tính chất bề mặt của lớp CIGS. Lớp buffer thường được làm bằng các vật liệu như cadmium sulfide (CdS) hoặc zinc sulfide (ZnS).
- Lớp window: Lớp window đặt phía trên lớp buffer và có nhiệm vụ bảo vệ các lớp dưới cùng khỏi sự tác động của môi trường bên ngoài. Thông thường, lớp window được làm bằng các vật liệu như oxit kẽm (ZnO) hoặc oxit thiếc (SnO2).
- Lớp front contact (tiếp xúc phía trước): Đây là lớp tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời. Lớp front contact thường được làm bằng các vật liệu dẫn điện và trong suốt như oxit kẽm (ZnO) hoặc oxit thiếc (SnO2). Nó có chức năng thu thập dòng điện từ lớp CIGS và đẩy nó ra các điện cực ngoài cùng của tấm pin.
Ưu điểm của tấm pin màng mỏng CIGS
Tấm pin mặt trời màng mỏng CIGS (copper indium gallium selenide) có nhiều ưu điểm so với các công nghệ pin mặt trời khác. Dưới đây là một số ưu điểm chính của tấm pin màng mỏng CIGS:
- Hiệu suất cao: Tấm pin màng mỏng CIGS có khả năng chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành điện năng hiệu quả. Công nghệ CIGS có hiệu suất cao, đạt được hiệu suất chuyển đổi ánh sáng thành điện năng lên đến khoảng 20-23%, gần bằng với các công nghệ pin mặt trời cao cấp khác như pin tinh thể đa tinh (crystalline silicon).
- Linh hoạt: Tấm pin màng mỏng CIGS được tạo thành từ lớp mỏng, linh hoạt, giúp nó có thể uốn cong và điều chỉnh hình dạng phù hợp với các bề mặt khác nhau. Điều này mở ra nhiều cơ hội ứng dụng rộng rãi, bao gồm tích hợp vào các vật liệu xây dựng, thiết kế nhà cửa, thiết bị di động và các ứng dụng di động khác.
- Hoạt động tốt trong điều kiện ánh sáng yếu: Tấm pin màng mỏng CIGS có khả năng hoạt động tốt trong điều kiện ánh sáng yếu và ánh sáng mờ. Điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn hợp lý cho các vùng địa lý có khí hậu khắc nghiệt và ít ánh sáng mặt trời.
- Tích hợp công nghiệp: Công nghệ tấm pin màng mỏng CIGS có khả năng tích hợp tốt với quy trình sản xuất công nghiệp hiện có, giúp giảm chi phí sản xuất và tạo điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng trong quy mô lớn. Nó sử dụng quy trình chế tạo tương tự như công nghệ màng mỏng khác như pin màng mỏng silicon (thin-film silicon) và pin màng mỏng cacbon (thin-film carbon).
- Tính ổn định cao: Tấm pin màng mỏng CIGS có khả năng chịu nhiệt, chịu ẩm và chống dung môi tốt hơn so với một số công nghệ pin mặt trời khác. Điều này làm cho nó phù hợp với nhiều môi trường khắc nghiệt và ứng dụng trong điều kiện thực tế.
Ứng dụng phổ biến của tấm pin màng mỏng CIGS
Tấm pin màng mỏng CIGS có nhiều ứng dụng phổ biến trong lĩnh vực năng lượng mặt trời và các ngành công nghiệp khác. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của tấm pin màng mỏng CIGS:
- Hệ thống điện mặt trời trên mái: Tấm pin màng mỏng CIGS có khả năng linh hoạt và dễ dàng lắp đặt, phù hợp cho việc cài đặt trên các mái nhà dân dụng hoặc tòa nhà thương mại. Chúng có thể uốn cong để phù hợp với hình dạng và kết cấu của mái, cung cấp năng lượng sạch và tiết kiệm điện.
- Thiết bị di động: Do tính linh hoạt của tấm pin màng mỏng CIGS, chúng có thể được tích hợp vào thiết bị di động như điện thoại di động, máy tính bảng và đồng hồ thông minh. Điều này cho phép các thiết bị di động tự sạc pin thông qua ánh sáng mặt trời, gia tăng thời gian sử dụng và giảm nhu cầu sạc bằng nguồn năng lượng từ lưới điện.
- Hệ thống đèn chiếu sáng ngoài trời: Tấm pin màng mỏng CIGS có khả năng hoạt động tốt trong điều kiện ánh sáng yếu, điều này làm cho chúng lý tưởng cho các hệ thống đèn chiếu sáng ngoài trời. Chúng có thể được sử dụng trong đèn đường, đèn chiếu sáng công cộng, đèn đô thị và các ứng dụng chiếu sáng khác, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm khí thải carbon.
- Hệ thống pin năng lượng di động: Tấm pin màng mỏng CIGS có thể được tích hợp vào các thiết bị năng lượng di động như bảng điều khiển năng lượng mặt trời, bộ sạc pin di động, hệ thống pin dự phòng và các sản phẩm tương tự. Điều này cho phép người dùng sử dụng năng lượng mặt trời để sạc các thiết bị di động khi không có nguồn điện truyền thống.
- Các ứng dụng không gian: Tấm pin màng mỏng CIGS cũng được sử dụng trong các ứng dụng không gian, bao gồm việc cung cấp năng lượng cho vệ tinh và các thiết bị không gian. Tính nhẹ, mỏng và hiệu suất cao của chúng làm cho chúng trở thành lựa chọn lý tưởng trong môi trường không gian nơi trọng lượng và không gian là yếu tố quan trọng.
Lời kết
Tấm pin mặt trời CIGS đang đóng góp vào việc xây dựng một tương lai bền vững và đáng sống thông qua việc sử dụng năng lượng sạch và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Với sự phát triển và ứng dụng tiếp tục, Việt Nam Solar hy vọng công nghệ này sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được mục tiêu năng lượng tái tạo và bảo vệ môi trường toàn cầu.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
- CÔNG TY TNHH VIỆT NAM SOLAR
- MST: 0315209693
- Địa chỉ: 56A Hồ Bá Phấn, Khu phố 4, Phường Phước Long A, TP. Thủ Đức, TP.HCM
- Trung tâm bảo hành: 188 Đông Hưng Thuận 41, Phường Tân Hưng Thuận, Quận 12, TP.HCM
- Kho chứa hàng: Lô B14-15 Đường số 2, KCN Hải Sơn, Xã Đức Hòa Hạ, Huyện Đức Hòa, Tỉnh Long An
- Hotline: 0981.982.979 – 088.60.60.660
- Email: [email protected]
- Website: https://vietnamsolar.vn
Giấy Chứng Nhận ISO 9001:2015 Công Ty TNHH Việt Nam Solar
Xem Thêm Một Số Sản Phẩm Điện Năng Lượng Mặt Trời
Vui lòng đăng nhập để đánh giá!
