Tính toán hiệu suất của tấm pin mặt trời bằng công thức tiêu chuẩn

Người sử dụng có cách nào tính được hiệu suất của tấm pin mặt trời?

Hiệu suất của tấm pin mặt trời từ trung bình từ 15 đến 22%, tưởng chừng chỉ có nhà xuất tấm pin công bố theo từng lô hàng và người sử dụng chỉ có thể biết thông số này thông qua catalog hoặc datasheet của tâm pin.

Nhưng công thức để tính hiệu suất của tấm pin lại rất đơn giản, mà người tiêu dùng hoàn toàn có thể tính được. Trong bài viết kỹ thuật này, chúng ta sẽ đi sâu vào chi tiết về cách tính chính xác hiệu suất của tấm pin mặt trời bằng các phương pháp tiêu chuẩn của ngành điện mặt trời.

Công thức hiệu suất của tấm pin năng lượng mặt trời

Hiệu suất (%) = ( Pmax ÷ Diện tích ) ÷ ( 1000)  x 100%

Trong đó:

Pmax = công suất cực đại của tấm pin mặt trời (tính bằng Watt)

Diện tích = chiều dài x chiều rộng của tấm pin mặt trời (tính bằng m2)

1000 = Bức xạ trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn ( STC ) (tính bằng Watts/m2)

Từ công thức ta thấy để tính hiệu suất của tấm pin mặt trời, bạn cần chia công suất đầu ra tối đa Pmax của tấm pin (tính bằng Watt ) cho diện tích của tấm pin tính bằng mét vuông ( Diện tích = chiều dài x chiều rộng tấm pin), sau đó chia tiếp cho giá trị bức xạ ở điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn STC (1000 Watts/m2).

Kết quả sau đó sẽ được nhân với 100 để lấy giá trị phần trăm. Đây là phương pháp đơn giản nhất về cách tính hiệu suất của tấm pin mặt trời.

Bằng công thức tính hiệu suất của tấm pin mặt trời đơn giản này, bạn sẽ biết mức độ hiệu quả của một tấm pin mặt trời, bạn có thể tra cứu thông số hiệu suất nó trên bảng thông số kỹ thuật datasheet hoặc tem ở mặt sau tấm pin.

Ví dụ tính hiệu suất tấm pin mặt trời LG 450S2W-U6

Công suất Pmax = 450W

Kích thước =2115x1052x40 mm chiều dài x chiều rộng x chiều cao

Hiệu suất (%) = ( Pmax ÷ Diện tích ) ÷ ( 1000)  x 100%

Hiệu suất tấm pin LG (%) = ( 450 ÷ 2.115×1.052 ) ÷ ( 1000)  x 100% = 20.22 %

Do đó, hiệu suất tấm pin năng lượng mặt trời cho chúng ta biết mức độ hiệu quả của một tấm pin mặt trời trong việc chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng hữu ích thông qua hiệu ứng quang điện.

Thách thức đối với các nhà sản xuất tấm pin mặt trời chủ yếu tập trung vào việc cải thiện hiệu suất của mô-đun năng lượng mặt trời. Họ đặt mục tiêu xây dựng một tấm pin chuyển đổi hiệu quả năng lượng mặt trời thành điện năng hữu ích, bằng cách sử dụng ít diện tích bề mặt hơn. Khi đó, giá trị của một tấm pin mặt trời sẽ tăng lên tỷ lệ thuận với hiệu quả của nó.

Hiệu suất của Cell pin, Tấm pin và Hệ thống điện mặt trời

Nhiều người làm việc trong ngành điện năng lượng mặt trời và các chủ đầu tư thường đặt câu hỏi về sự khác nhau giữa các con số, lúc là hiệu suất 20-22%, lúc lại là hiệu suất là 70-80%, vậy những con số đó có ý nghĩa như nào.

Ở đây chúng ta cần hiểu là hệ thống được lắp đặt trong gia đình hoặc trong công nghiệp sẽ bao gồm nhiều tấm pin, trong các tấm pin năng lượng mặt trời này lại bao gồm nhiều cell pin hay còn gọi là tế bào quang điện. Do vậy cần phân biệt giữa hiệu suất của cell pin solar, hiệu suất của tấm pin và hiệu suất của hệ thống điện mặt trời.

Đúng là hiệu suất của Cell pin mặt trời ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của tấm pin mặt trời. Tuy nhiên, nhưng không nên đánh đồng chúng với nhau.

Bởi một tấm pin mặt trời được tạo thành từ các cell (tế bào) năng lượng mặt trời riêng lẻ. Trong khi tính toán hiệu suất của tấm pin mặt trời, bạn sẽ tính đến toàn bộ diện tích bề mặt của nó.

Toàn bộ diện tích bề mặt của tấm pin sẽ có khoảng cách giữa các cell bên trong tấm pin mặt trời. Ngoài ra, bạn cũng sẽ cần xem xét diện tích bề mặt của khung nhôm vì nó cũng là một phần của tấm pin.

Khi lắp đặt thực tế các tấm pin trên mái nhà để tạo thành một hệ thống điện năng lượng mặt trời hoàn chỉnh thì phần lớn các yếu tố môi trường như đổ bóng, nhiệt độ, và góc nghiêng sẽ làm giảm hiệu suất của hệ thống xuống khoảng 70-80% so với công suất đỉnh của hệ thống.

Do vậy con số hiệu suất của các tấm pin thông thường từ 20-22%, còn con số hiệu suất từ 70-80% thường để chỉ hiệu suất thực tế của hệ thống điện mặt trời so với công suất đỉnh Pmax.

4 Yêu tố chính khi chọn tấm pin mặt trời

Chi phí đầu tư lắp đặt cho một kwp, Chi phí cho các tấm pin mặt trời trên một mét vuông.

Hiệu suất của cả hệ thống điện năng lượng mặt trời. Sản lượng điện của hệ thống.

Tuổi thọ của tấm pin năng lượng mặt trời.

Tính thẩm mỹ khi lắp đặt cùng với ngôi nhà của bạn.

Khi lắp đặt, điều quan trọng là phải xem xét tất cả các yếu tố có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của tấm pin mặt trời . Hơn nữa, điều cần thiết là tối đa hóa sản lượng ngay từ đầu.

Sự thay đổi này sẽ dẫn đến các tấm năng lượng mặt trời ít tốn kém hơn và hiệu quả hơn, có thể dễ dàng lắp đặt trong nhà của bạn.

Nhìn lại vài thập kỷ qua, chúng ta có thể thấy hiệu suất của các tấm pin năng lượng mặt trời đã tăng lên đáng kể như thế nào. Điều này sẽ còn tiếp tục đi lên đến đỉnh điểm của nó. Khi quý khách cần lắp đặt hệ thống điện mặt trời độc lập, hòa lưới hay hệ thống hybrid, thì những cải tiến về hiệu suất của tấm pin năng lượng mặt trời sẽ luôn có giá trị