Đừng bỏ lỡ tấm pin năng lượng mặt trời hai mặt – Công nghệ Bifacial đỉnh cao

Thị trường pin mặt trời luôn sôi động nhờ những công nghệ pin liên tục được ra đời mỗi năm. Nổi bật trong vài năm trở lại đây là dòng pin mặt trời hai mặt – công nghệ bifacial với hứa hẹn mang đến sản lượng cao hơn cho nhà đầu tư. Hãy cùng Solar Top tìm hiểu về công nghệ bifacial trong bài viết này!

 

Công nghệ bifacial – pin hai mặt là gì?

Hiện nay, hầu hết các tấm pin mặt trời là tấm pin mặt trời một mặt. Ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt tấm pin, tấm pin hấp thụ ánh sáng và tạo ra điện. Tuy vậy, đó không còn là loại pin mặt trời duy nhất hiện có. Công nghệ pin hai mặt có thêm tấm quang năng ở mặt sau, có khả năng tạo ra điện từ mặt trời chiếu trực tiếp trên mặt trước và từ ánh sáng mặt trời phản chiếu ở phía đối diện hoặc bên dưới tấm pin. Ánh sáng khuếch tán từ các đám mây, tòa nhà hoặc các vật thể khác cũng có thể chiếu vào phía sau và tạo ra điện.





Tấm pin năng lượng mặt trời hai mặt hoạt động như thế nào?

Để hiểu được cách hoạt động của tấm pin bifacial, chúng ta cần phải hiểu rõ cách hoạt động của tấm pin một mặt (monofacial). Nếu bạn đã tìm hiểu về cách hoạt động của các tấm pin mặt trời và cấu tạo của chúng, thì quá trình vận hành của tấm pin một mặt pin thông thường như sau: các tế bào silicon trên tấm pin sẽ thu nhận các photon từ ánh sáng mặt trời và chuyển chúng thành năng lượng điện. Về cấu tạo, những cell pin này được kết nối trong một tấm pin, giữ trong một khung và một lớp kính bảo vệ bên ngoài để đảm bảo các tế bào an toàn. Mặt sau của tấm pin còn được gọi là tấm nền pin thì mờ đục, có chức năng cách điện, bảo vệ va chạm cơ học và chống ẩm mốc cho pin, thường làm từ nhựa hoặc polymer.

 

Còn đối với mô-đun năng lượng mặt trời hai mặt, tấm nền pin mờ đục sẽ được chuyển sang trạng thái trong suốt. Phần mặt sau của tấm pin có thể được làm từ kính cường lực (còn có cách gọi khác là dual glass/ double glass) hoặc làm từ polymer trong suốt (vẫn được gọi với cái tên bifacial). Phần mặt trên của tấm pin vẫn hoạt động như tấm pin một mặt truyền thống, phần mặt sau sẽ cho phép các photon từ ánh sáng phản xạ và khuếch tán đập vào mặt sau của tấm pin, từ đó tạo ra năng lượng điện.

 

 

 

 

Để có thể tối ưu hóa lượng sản lượng từ mặt sau của tấm pin, cần phải đảm bảo khả năng phản xạ và khuếch tán ánh sáng nhất có thể. Điều này đồng nghĩa với việc hệ thống điện mặt trời với những tấm pin hai mặt cần được lắp đặt tại nơi giảm thiểu bóng râm do các vật cản như hệ thống giá đỡ, nền đất truyền thống,… 

 

Nếu lắp đặt pin hai mặt trên nền đất, các giá đỡ truyền thống thường gây cản trở hệ thống sản xuất điện của mặt sau tấm pin, do đó các thanh đỡ ngang phía sau cần được thiết kế mỏng hơn và có ít cọc đỡ thẳng đứng hơn. Đối với điện mặt trời mái nhà, nên lưu ý lựa chọn phần mái màu sáng và có khoảng trống dưới tấm pin để mặt sau tấm pin hai mặt có thể đón lấy ánh sáng phản xạ.

 

 

Ai nên sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời hai mặt?

 

Với cách hoạt động như trên, các tấm pin hai mặt là một sản phẩm tuyệt vời dành cho những nơi có không gian không quá rộng. Vấn đề hạn chế về diện tích khi lắp đặt hệ thống điện mặt trời có thể không còn khiến bạn lo lắng bởi những tấm pin hai mặt có thể giúp hệ thống của bạn sản xuất nhiều điện hơn nhưng với số lượng pin ít hơn. Tuy nhiên, trên thực thế, dòng pin hai mặt không phù hợp cho tất cả mọi người nếu điều kiện lắp đặt không đảm bảo một số yếu tố sau đây.

 

Góc nghiêng phù hợp

Khi được lắp đặt theo chiều thẳng đứng, các tấm pin hai mặt sẽ dễ dàng nhận được nhiều ánh sáng chiếu tới mặt sau, do đó có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn. Những tấm pin hai mặt thường hoạt động hiệu suất nhất khi được lắp đặt như một giá treo trên mặt đất hoặc như giá treo nâng trên mái bằng. 

 

Ngược lại, khi các tấm pin được lắp đặt trên mái nghiêng, đây sẽ thường là điều kiện không lý tưởng bởi các tấm lúc này nằm đối diện với mái, dẫn đến việc có rất ít hoặc không có chỗ cho ánh sáng chiếu vào phía sau. Do đó, những ngôi nhà có mái dốc thường không lựa chọn các tấm pin mặt trời hai mặt cho các hệ thống năng lượng mặt trời dân dụng. Trong trường hợp này, nếu bạn có thể thử tìm cách lắp đặt hệ thống điện mặt trời mặt đất hoặc nhà để xe năng lượng mặt trời, giàn che mặt trời với tấm kính trong suốt đỡ ở dưới.




Hãy lưu ý đến độ phản xạ bề mặt (Albedo)

Một yếu tố quan trọng khác khi nói đến sự thành công của các tấm hai mặt là hệ số phản xạ hoặc albedo của bề mặt bên dưới các tấm pin. Albedo là lượng ánh sáng bị phản xạ bởi một bề mặt, ví dụ tuyết có albedo cao, nhựa đường đen sẽ có albedo thấp hơn.

 

Các tấm kính hai mặt phù hợp với các bề mặt có độ cứng cao vì chúng sẽ lấy tất cả ánh sáng mặt trời phản chiếu và biến nó thành năng lượng. Những mái nhà bằng kim loại thường là những vật phản chiếu ánh sáng tuyệt vời, cũng như những mái nhà mát, không tích trữ nhiệt. Mái mát được hiểu là mái phản xạ, mang lại độ phản xạ mặt trời cao, có thể có độ phản xạ ánh sáng là 65%. Thực tế, mái mát hạn chế hiệu ứng đảo nhiệt và giữ cho các tòa nhà mát mẻ hơn, chúng cũng rất tốt cho các tấm pin mặt trời hai mặt.

 

Nếu bạn đang cân nhắc giá đỡ trên mặt đất, cỏ và đất thường có độ cao thấp hơn so với mái mát, nhưng vẫn có hệ số phản xạ khá lý tưởng. Như đã nhắc đến ở trên, một trong những vật liệu tự nhiên phản chiếu nhiều nhất là tuyết, tuy vậy môi trường thời tiết tại Việt Nam không có tuyết nên bạn có thể không cần quan tâm đến việc lắp đặt trên tuyết.  



Tấm pin năng lượng mặt trời hai mặt có thể sản xuất thêm bao nhiêu điện?

Ưu điểm chính của tấm hai mặt là khả năng tăng sản lượng điện – khả năng sản xuất bổ sung. Tuy nhiên, dù hầu hết hệ thống pin năng lượng mặt trời hai mặt sẽ tạo ra nhiều điện hơn so với hệ thống pin một mặt, nhưng sẽ không thể tạo ra sản lượng tăng gấp đôi. Bởi phần pin mặt sau sử dụng năng lượng phản xạ, chắc chắn sẽ tạo ra ít hơn mặt trước nhận được ánh sáng mặt trời trực tiếp. 

 

Bên cạnh đó, việc hệ thống pin mặt trời hai mặt sản xuất được sản lượng điện bao nhiêu còn phụ thuộc vào có rất nhiều yếu tố, như góc lắp đặt, độ cao bề mặt,… để đưa ra ước tính chính xác về lượng điện năng mà các tấm pin hai mặt sẽ tạo ra. 

Một số hãng pin hai mặt thông dụng sẽ cho biết thấy sản lượng tăng từ 5% đến 30%.

 

 

Tấm pin năng lượng mặt trời hai mặt có giá bao nhiêu?

Sở hữu điểm mạnh là công nghệ bifacial nên các tấm pin mặt trời hai mặt có giá cao hơn so với các tấm pin một mặt truyền thống. Theo một nghiên cứu năm 2019 của NREL, sự khác biệt về giá giữa các tấm một mặt và hai mặt dao động từ 0,01 đô la đến 0,05 đô la (tương đương 200 – 1000 VNĐ) cho mỗi watt cho các dự án lớn.

Đồng thời, nhờ hiệu quả sản xuất cao nên những tấm pin này hoàn toàn có khả năng bù đắp vốn đầu vào nhanh chóng. Nếu dự án đang cần bù đắp điện cho gia đình hoặc cơ sở kinh doanh của mình, bạn sẽ cần ít tấm pin mặt trời hơn nếu sử dụng tấm pin hai mặt và lắp đặt theo cách tối đa hóa hiệu quả của chúng.