Đối với hệ thống pin mặt trời, việc sử dụng chất bán dẫn silicon vẫn có một số hạn chế. Chính vì thế pin mặt trời hữu cơ đã ra đời để giải quyết những hạn chế này. Bài viết hôm nay Intech Solar sẽ giúp bạn hiểu hơn về loại pin mặt trời này bao gồm khái niệm, cấu tạo và nguyên lý hoạt động cùng ưu nhược điểm, mời bạn cùng đón đọc để hiểu rõ.
Pin mặt trời hữu cơ là gì?
Pin mặt trời hữu cơ (pin hữu cơ) là một loại pin không sử dụng chất bán dẫn như silicon. Thay vào đó, chúng sử dụng các chất hữu cơ ( được gọi là polyme) để sản xuất. Trong trường hợp này, “chất hữu cơ” không liên quan đến các hợp chất sống hoặc tế bào. Thay vào đó đề cập đến các hợp chất có cấu trúc hóa học đặc biệt và đã trải qua quá trình polyme hóa, tức là quá trình kết dài và liên kết các chất hữu cơ lại với nhau.
Pin mặt trời hữu cơ được sản xuất từ các chất hữu cơ
Ví dụ về các chất hữu cơ thông thường trong cuộc sống bao gồm dầu mỏ, nylon và cao su, nhưng các chất hữu cơ được sử dụng để tạo ra pin mặt trời hữu cơ sẽ có tính chất và cấu trúc đặc biệt khác biệt so với các loại hữu cơ thông thường như đã được nêu trên.
Cấu trúc và nguyên tắc hoạt động của pin mặt trời hữu cơ
Pin mặt trời hữu cơ có cấu trúc tương tự pin mặt trời silicon tinh thể với một sự khác biệt chính là lớp bán dẫn. Trong pin mặt trời truyền thống, lớp bán dẫn làm từ chất bán dẫn silicon, trong khi đó pin mặt trời hữu cơ sử dụng các hợp chất cacbon làm lớp bán dẫn.
Các hợp chất này thường được hòa tan trong Solar Ink, một dung dịch thường sử dụng trong sản xuất pin mặt trời và sau đó được phun trên nhựa mỏng. Nhờ điều này, tấm pin mặt trời hữu cơ có khả năng tích hợp vào nhiều vị trí khác nhau hơn so với các tấm pin đơn tinh thể hay đa tinh thể.
Pin hữu cơ có cấu trúc khá đặc biệt giúp vận hành hiệu quả
Về nguyên tắc hoạt động, pin mặt trời hữu cơ hoạt động dựa trên hiệu ứng quang điện tương tự như pin mặt trời silicon. Mỗi tế bào quang điện hấp thụ ánh sáng và giải phóng electron ra khỏi vật liệu bán dẫn. Các electron này di chuyển trong vật liệu và tạo ra dòng điện, mà sau đó được truyền qua dây dẫn để sử dụng.
Ưu nhược điểm của pin mặt trời hữu cơ
Việc sử dụng tấm pin hữu mơ mặt trời mang lại nhiều lợi ích nhưng cũng có những nhược điểm nhất định. Cụ thể:
Ưu điểm của pin hữu cơ
-
Cấu trúc linh hoạt: Pin mặt trời hữu cơ thích ứng và linh hoạt hơn pin truyền thống, có khả năng sử dụng một diện tích rộng và thích nghi với nhiều môi trường khác nhau. Cấu trúc linh hoạt này cũng gia tăng sự bền bỉ của pin.
-
Chi phí sản xuất thấp: Cấu trúc hòa tan của các hợp chất hữu cơ cho phép sản xuất hiệu quả hơn với việc sử dụng hệ thống cuộn, giảm tốn kém và có ích cho môi trường.
-
Vật liệu dồi dào: Nguồn cung cấp vật liệu cho pin mặt trời hữu cơ là dồi dào, giúp giảm hạn chế về nguồn cung ứng và giá cả, đồng thời tăng khả năng tiết kiệm năng lượng mặt trời.
Pin hữu cơ hoạt động linh hoạt, chi phí thấp, nguyên liệu dồi dào
Nhược điểm của pin hữu cơ
-
Hiệu Suất Thấp: Pin mặt trời hữu cơ có hiệu suất chuyển đổi điện năng thấp hơn đáng kể so với pin silicon truyền thống. Trong khi pin silicon thường đạt hiệu suất từ 20% – 25%, pin mặt trời hữu cơ chỉ đạt từ 8% – 12%.
-
Tuổi Thọ Thấp: Tuổi thọ của pin mặt trời hữu cơ thấp hơn nhiều so với pin truyền thống. Nguyên nhân là các vật liệu hữu cơ bị phân hủy nhanh hơn khi tiếp xúc với môi trường.
Pin mặt trời hữu cơ được xem là cuộc cải cách cực lớn đối với hệ thống điện mặt trời. Hy vọng trong tương lai không xa, những nhược điểm của tấm pin này sẽ được khắc phục. Nếu bạn muốn tìm hiểu kỹ hơn về pin mặt trời có thể liên hệ với Intech Solar để được tư vấn và giải đáp chi tiết, cụ thể nhất nhé!
>>Xem thêm:
Comment here