Năng lượng mặt trời Lý thuyết và Ứng dụng - Chương 3

PHÁƯN II
ỈÏNG DỦNG NÀNG LỈÅÜNG MÀÛT TRÅÌI
Nàng lỉåüng màût tråìi (NLMT) l ngưn nàng lỉåüng m con
ngỉåìi biãút sỉí dủng tỉì ráút såïm, nhỉng ỉïng dủng nàng lỉåüng màût tråìi
vo cạc cäng nghãû sn xút v trãn quy mä räüng thỗ mồùi chố thổỷc sổỷ
vaỡo cuọỳi thóỳ kyớ 18 vaỡ cng ch úu åí nhỉỵng nỉåïc nhiãưu nàng lỉåüng
màût tråìi, nhỉỵng vng sa mảc. Tỉì sau cạc cüc khng hong nàng
lỉåüng thãú giåïi nàm 1968 v 1973, nàng lỉåüng màût tråìi cng âỉåüc âàûc
biãût quan tám. Cạc nỉåïc cäng nghiãûp phạt triãøn â âi tiãn phong trong
viãûc nghiãn cỉïu ỉïng dủng nàng lỉåüng màût tråìi. Cạc ỉïng dủng nàng
lỉåüng màût tråìi phäø biãún hiãûn nay bao gäưm 2 lénh vỉûc ch úu. Thỉï
nháút l nàng lỉåüng màût tråìi âỉåüc biãún âäøi trỉûc tiãúp thnh âiãûn nàng
nhåì cạc tãú bo quang âiãûn bạn dáùn, hay cn gi l Pin màût tråìi, cạc Pin
màût tråìi sn xút ra âiãûn nàng mäüt cạch liãn tủc chỉìng no cn cọ bỉïc
xả màût tråìi chiãúu tåïi. Lénh vỉûc thỉï hai âọ l sỉí dủng nàng lỉåüng màût
tråìi dỉåïi dảng nhiãût nàng, åí âáy, chụng ta dng cạc thiãút bë thu bỉïc xả
nhiãût màût tråìi v têch trỉỵ nọ dỉåïi dảng nhiãût nàng âãø dng vo cạc mủc
âêch khạc nhau.
Viãût Nam l nỉåïc cọ tiãưm nàng vãư NLMT, tri di tỉì vé âäü 8” Bàõc
âãún 23” Bàõc, nàịm trong khu vỉûc cọ cỉåìng âäü bỉïc xả màût tråìi tỉång
âäúi cao, våïi trë säú täøng xả khạ låïn tỉì 100-175 kcal/cm2.nàm. Do âọ
viãûc sỉí dủng NLMT åí nỉåïc ta s âem lải hiãûu qu kinh tãú låïn. Thiãút bë
sỉí dủng nàng lỉåüng màût tråìi åí Viãût Nam hiãûn nay ch úu l hãû thäúng
cung cáúp âiãûn dng pin màût tråìi, hãû thäúng náúu cåm cọ gỉång phn xả,
hãû thäúng cung cáúp nỉåïc nọng, chỉng cáút nỉåïc dng NLMT, dng
NLMT chảy cạc âäüng cå nhiãût (âäüng cå Stirling), v ỉïng dủng NLMT
âãø lm lảnh l âãư ti háúp dáùn cọ tênh thåìi sỉû â v âang âỉåüc nhiãưu
nh khoa hc trong v ngoi nỉåïc nghiãn cỉïu.
31

CHặNG 3

PIN MT TRèI

Pin mặt trời là phơng pháp sản xuất điện trực tiếp từ năng lợng
mặt trời qua thiết bị biến đổi quang điện. Pin mặt trời có u điểm là
gọn nhẹ có thể lắp bất kỳ ở đâu có ánh sáng mặt trời, đặc biệt là trong
lĩnh vực tàu vũ trụ. ứng dụng năng lợng mặt trời dới dạng này đợc
phát triển với tốc độ rất nhanh, nhất là ở các nớc phát triển. Ngày nay
con ngời đà ứng dụng pin mặt trời trong lĩnh vực hàng không vũ trụ,
để chạy xe và trong sinh hoạt thay thế dần nguồn năng lợng truyền
thống.

32


3.1. CÁÚU TẢO V HOẢT ÂÄÜNG CA PIN MÀÛT TRÅÌI
Pin màût tråìi laìm viãûc theo nguyãn lyï laì biãún âäøi trỉûc tiãúp nàng
lỉåüng bỉïc xả màût tråìi thnh âiãûn nàng nhåì hiãûu ỉïng quang âiãûn.
3.1.1. Hiãûu ỉïng quang âiãûn
Hiãûu ỉïng quang âiãûn âỉåüc phạt hiãûn âáưu tiãn nàm 1839 båíi nh
váût l Phạp Alexandre Edmond Becquerel. Tuy nhiãn cho âãún 1883
mäüt pin nàng lỉåüng måïi âỉåüc tảo thnh, båíi Charles Fritts, äng ph
lãn mảch bạn dáùn selen mäüt låïp cỉûc mng vng âãø tảo nãn mảch näúi.
Thiãút bë chè cọ hiãûu sút 1%, Russell Ohl xem l ngỉåìi tảo ra pin nàng
lỉåüng màût tråìi âáưu tiãn nàm 1946. Sau âọ Sven Ason Berglund â cọ
cạc phỉång phạp liãn quan âãún viãûc tàng kh nàng cm nháûn ạnh sạng
ca pin.
Xẹt mäüt hóỷ hai mổùc nng
lổồỹng õióỷn tổớ (hỗnh 3.1) E1

E2
bỗnh thổồỡng âiãûn tỉí chiãúm mỉïc
nàng lỉåüng tháúp hån E1. Khi
hν
nháûn bỉïc xả màût tråìi, lỉåüng tỉí
ạnh sạng photon cọ nàng lỉåüng
hν (trong âọ h l hàịng säú Planck,
E1
ν l táưn säú aùnh saùng) bở õióỷn tổớ
Hỗnh 3.1. Hóỷ 2 mổùc nng lỉåüng
háúp thủ v chuøn lãn mỉïc nàng
lỉåüng E2. Ta cọ phổồng trỗnh cỏn
bũng nng lổồỹng:
(3.1)
h = E2 - E1
Trong caùc váût thãø ràõn, do tỉång tạc ráút mảnh ca mảng tinh thãø
lãn âiãûn tỉí vng ngoi, nãn cạc mỉïc nàng lỉåüng ca nọ bë tạch ra
nhiãưu mỉïc nàng lỉåüng sạt nhau vaỡ taỷo thaỡnh caùc vuỡng nng lổồỹng
(hỗnh 3.2). Vuỡng nàng lỉåüng tháúp bë cạc âiãûn tỉí chiãúm âáưy khi åí trảng
thại cán bàịng gi l vng hoạ trë, m màût trãn ca nọ cọ mỉïc nàng
33


lỉåüng Ev. Vng nàng lỉåüng phêa trãn tiãúp âọ hon ton träúng hồûc chè
bë chiãúm mäüt pháưn gi l vng dáùn, màût dỉåïi ca vng cọ nàng lỉåüng
l Ec. Cạch ly giỉỵa 2 vng họa trë v vng dáùn l mäüt vng cáúp cọ âäü
räüng våïi nàng lỉåüng l
Eg, trong âọ khäng cọ
Vng dáùn
Ec

mỉïc nàng lỉåüng cho phẹp
no ca âiãûn tỉí.
hν
Eg
Khi nháûn bỉïc xả
Ev
màût tråìi, photon cọ nàng
Vng hoạ trë
lỉåüng hν tåïi hãû thäúng v
bë âiãûn tỉí åí vng hoạ trở
Hỗnh 3.2 Caùc vuỡng nng lổồỹng
thỏỳp hỏỳp thu vaỡ noù cọ thãø
chuøn lãn vng dáùn âãø
tråí thnh âiãûn tỉí tỉû do e-, âãø lải åí vng hoạ trë mäüt läù träúng cọ thãø coi
nhỉ hảt mang âiãûn dỉång, k hiãûu l h+. Läù träúng ny cọ thãø di chuøn
v tham gia vaỡo quaù trỗnh dỏựn õióỷn.
Hióỷu ổùng lổồỹng tổớ cuớa quaù trỗnh hỏỳp thuỷ photon coù thóứ mọ taớ
bũng phổồng trỗnh:
(3.2)
Ev + h -> e- + h+
ióửu kióỷn õóứ õióỷn tỉí cọ thãø háúp thủ nàng lỉåüng ca photon v
chuøn tỉì vng hoạ trë lãn vng dáùn, tảo ra càûp âiãûn tỉí - läù träúng l
hν = hc/λ ≥ Eg = Ec - Ev . Tỉì âọ cọ thãø tênh âỉåüc bỉåïc sọng tåïi hản λc
ca ạnh sạng âãø cọ thãø taûo ra càûp e- - h+ :
λc =

hc
hc 1,24
=
=

, [µm]
Ec − Ev E g
Eg

(3.3)

Trong thỉûc tãú cạc hảt dáùn bë kêch thêch e- v h+ âãưu tỉû phạt
tham gia vaỡo quaù trỗnh phuỷc họửi, chuyóứn õọỹng õóỳn mỷt cuớa cạc vng
nàng lỉåüng: âiãûn tỉí e- gii phọng nàng lỉåüng âãø chuøn âãún màût ca
vng dáùn Ec, cn läù träúng h+ chuyóứn õóỳn mỷt cuớa Ev, quaù trỗnh phuỷc
họửi chố xy ra trong khong thåìi gian ráút ngàõn 10-12 ÷ 10-1 giáy vaì gáy
34


ra dao âäüng mảnh (photon). Nàng lỉåüng bë täøn hao do quaù trỗnh phuỷc
họửi seợ laỡ Eph = h - Eg.
Tọm lải khi váût ràõn nháûn tia bỉïc xả màût tråìi, âiãûn tỉí åí vng hoạ
trë háúp thủ nàng lỉåüng photon hν v chuøn lãn vng dáùn tảo ra càûp
hảt dáùn âiãûn tỉí - läù träúng e- - h+, tỉïc l â tảo ra mäüt âiãûn thãú. Hiãûn
tỉåüng âọ gi l hiãûu ỉïng quang âiãûn bãn trong.
Bỉåïc 1
ám tênh
låïp n
låïp p
dỉång tênh
Bỉåïc 2
âiãûn trỉåìng

âiãûn têch dỉång

Âiãûn tỉí

Màût tråìi

Âiãûn tỉí
tỉû do
Läù träïng

âiãûn têch ám

âiãûn trỉåìng

Bỉåïc 3

phäton

låïp n
tiãúp xục p-n
låïp p
Bỉåïc 4

âiãûn trổồỡng

Prọton

lồùp n
tióỳp xuùc p-n
lồùp p

õióỷn tổớ tổỷ do

taới õióỷn

Hỗnh Nguyón lyù lyù hoaỷt õọỹn cuớa pin mỷ trồỡ
Hỗnh 3.32.3. Nguyón hoảt âäüng g ca pinmàût ttråìii

35


3.1.2. Hióỷu suỏỳt cuớa quaù trỗnh bióỳn õọứi quang õióỷn
Ta cọ thãø xạc âënh hiãûu sút giåïi hản vãư màût lyù thuyóỳt cuớa
quaù trỗnh bióỳn õọứi quang õióỷn cuớa hãû thäúng 2 mæïc nhæ sau:
η =

E

∫

∞

o

g

∫

λc

o

J o (λ )dλ

⎡ hc
J o (λ ) ⎢
⎣ λ

⎤
⎥ dλ
⎦

(3.4)

Trong âọ:
Jo(λ) l máût âäü photon cọ bỉåïc λ
Jo(λ)dλ l täøng säú photon tåïi cọ bỉåïc sọng trong khong λ ÷ λ + dλ
hc/λ l nàng lỉåüng ca photon
λc

Eg= ∫ J 0 (λ )dλ

l nàng

0

lỉåüng hỉỵu êch m âiãûn tỉí
háúp thủ ca photon trong
quạ trỗnh quang õióỷn,


hc
J o ( ) ⎥ dλ

⎣ ⎦
o

l

täøng

η
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1

eV

0

nàng lỉåüng ca cạc photon
0.5
1
1.5
2
Eg
tåïi hãû.
Nhỉ váûy hiãûu suỏỳt laỡ mọỹt
Hỗnh 3.4. Quan hóỷ ( Eg)
haỡm cuớa Eg (hỗnh 3.4).
Bũng tờnh toaùn lyù thuyóỳt õọỳi vồùi chỏỳt baùn dỏựn Silicon thỗ hióỷu
suỏỳt 0,44.

3.1.3. Cỏỳu taỷo pin màût tråìi
Hëãn nay váût liãûu ch úu cho pin màût tråìi l cạc silic tinh thãø.
Pin màût tråìi tỉì tinh thãø silic chia ra thnh 3 loải:

36


•

•

•

Mäüt tinh thãø hay âån tinh thãø module saín xuáút dổỷa trón quaù
trỗnh Czochralski. õồn
tinh thóứ loaỷi naỡy coù hióỷu
suỏỳt tåïi 16%. Chụng
thỉåìng ráút âàõt tiãưn do
âỉåüc càõt tỉì cạc thoới hỗnh
ọỳng, caùc tỏỳm õồn thóứ naỡy
coù caùc mỷt trọỳng ồớ goùc
nọỳi caùc module.
Hỗnh 3.5. Pin mỷt trồỡi
a tinh thóứ lm tỉì cạc
thi âục-âục tỉì silic nung chy cáøn tháûn âỉåüc lm ngüi v lm
ràõn. Cạc pin ny thỉåìng r hån cạc âån tinh thãø, tuy nhiãn hiãûu
sút kẹm hån. Tuy nhiãn chụng cọ thãø tảo thnh cạc táúm vng
che ph bãư màût nhiãưu hån âån tinh thãø b lải cho hiãûu sút tháúp
ca nọ.
Di silic tảo tỉì cạc miãúng phim mng tỉì silic nọng chy v cọ

cáúu trục âa tinh thãø. Loải ny thỉåìng cọ hiãûu sút tháúp nháút, tuy
nhión loaỷi naỡy reớ nhỏỳt trong caùc loaỷi vỗ khọng cáưn phi càõt tỉì
thi silicon.

Mäüt låïp tiãúp xục bạn dáùn pn cọ kh nàng biãún âäøi trỉûc tiãúp nàng
lỉåüng bỉïc xả màût tråìi thnh âiãûn nàng nhåì hiãûu ỉïng quang âiãûn bãn
trong goüi laì pin màût tråìi. Pin màût tråìi âỉåüc sn xút v ỉïng dủng phäø
biãún hiãûn nay l cạc pin màût tråìi âỉåüc chãú tảo tỉì váût liãûu tinh thãø bạn
dáùn silicon (Si) cọ hoạ trë 4. Tỉì tinh thãø Si tinh khiãút, âãø coï váût liãûu
tinh thãø bạn dáùn Si loải n, ngỉåìi ta pha tảp cháút donor l photpho cọ
hoạ trë 5. Cn cọ thãø cọ vỏỷt lióỷu baùn dỏựn tinh thóứ loaỷi p thỗ taỷp cháút
acceptor âỉåüc dng âãø pha vo Si l Bo cọ hoạ trë 3. Âäúi våïi pin màût
tråìi tỉì váût liãûu tinh thãø Si khi bỉïc xả màût tråìi chiãúu âãún thỗ hióỷu õióỷn
thóỳ hồớ maỷch giổợa 2 cổỷc khoaớng 0,55V v dng âiãûn âon mảch ca nọ
37


khi bỉïc xả màût tråìi cọ cỉåìng
âäü 1000W/m2 vo khong
25 ÷ 30 mA/cm2 .
Hiãûn nay ngỉåìi ta â chãú
tảo pin mỷt trồỡi bũng vỏỷt
lióỷu Si vọ õởnh hỗnh (a-Si).
So vồùi pin mỷt trồỡi tinh thóứ
Si thỗ pin mỷt trồỡi a-Si giạ
thnh r hån nhỉng hiãûu
sút tháúp hån v kẹm äøn
âënh.
Ngoi Si, hiãûn nay ngỉåìi
ta âang nghiãn cỉïu v thỉí

nghiãûm cạc loải váût liãûu
khạc cọ nhiãưu triãøn vng
nhỉ Sunfit cadmi-âäưng
(CuCds),
galium-arsenit
(GaAs) ...
Cäng nghãû chãú tảo pin
màût tråìi gäưm nhiãưu cäng
âoản khạc nhau, vê dủ âãø
chãú tảo pin màût tråìi tỉì
Silicon âa tinh thóứ cỏửn qua
caùc cọng õoaỷn nhổ hỗnh 3.6
cuọỳi cuỡng ta âỉåüc module.

1

Silicon âa
tinh thãø

2

Thi Silicon

Bọc tảo thi

3

4

Tảo Silicon

âån tinh thãø

5

Pha tảp cháút
tảo bạn dáùn
Tảo bãư màût

6

7

Pin màût tråìi
âån

8

Tảo âiãûn cỉûc

9

Tảo tióỳp xuùc õióỷn,
lồùp baớo vóỷ

10

oùng khung
Thaỡnh module

11

Module
Pin mỷt trồỡi

Hỗnh 3.6. Quaù trỗnh taỷo module
38


Táúm kênh ph phêa trãn
Táúm keo EVA
Låïp cạc pin màût trồỡi
Tỏỳm keo EVA
Tỏỳm õaùy

Hỗnh 3.7. Cỏỳu taỷo module

3.2. THIT K HÃÛ THÄÚNG ÂIÃÛN MÀÛT TRÅÌI
Hãû thäúng âiãûn màût tråìi l mäüt hãû thäúng bao gäưm mäüt säú cạc
thnh pháưn nhỉ; cạc táúm pin màût tråìi (mạy phạt âiãûn), cạc ti tiãu thủ
âiãûn, cạc thiãút bë têch trỉỵ nàng lỉåüng v cạc thiãút bë âiãưu phäúi nàng
lỉåüng,...
Thiãút kãú mäüt hãû thäúng
âiãûn màût tråìi l xáy dỉûng mäüt
quan hãû tỉång thêch giỉỵa cạc
thnh pháưn ca hãû vãư màût âënh
tênh v âënh lỉåüng, âãø âm
bo mäüt sỉû truưn ti nàng
lỉåüng hiãûu qu cao tỉì mạy
phạt - pin màût tråìi âãún cạc ti
tiãu thủ.

Khäng nhỉ cạc hãû nàng
lỉåüng khạc, “nhiãn liãûu” ca
mạy phạt âiãûn l bỉïc xả màût
tråìi, nọ ln thay âäøi phỉïc tảp
theo thồỡi gian, theo õởa Hỗnh 3.8. Hóỷ thọỳng pin mỷt tråìi.
phỉång v phủ thüc vo cạc
âiãưu kiãûn khê háûu, thåìi tiãút,... nãn våïi cng mäüt ti âiãûn u cáưu, cọ
39


thãø cọ mäüt säú thiãút kãú khạc nhau ty theo caùc thọng sọỳ rióng cuớa hóỷ. Vỗ
vỏỷy, noùi chung khọng nãn ạp dủng cạc hãû thiãút kãú “máùu” dng cho táút
c hãû thäúng âiãûn màût tråìi.
Thiãút kãú mäüt hãû thäúng âiãûn màût tråìi bao gäưm nhiãưu cäng âoản,
tỉì viãûc lỉûa chn så âäư khäúi, tênh toạn dung lỉåüng dn pin màût tråìi v
bäü acquy, thiãút kãú cạc thiãút bë âiãûn tỉí âiãưu phäúi nhỉ cạc bäü âiãưu khiãøn,
âäøi âiãûn,... âãún viãûc tênh toạn làõp âàût cạc hãû giạ âåỵ pin màût tråìi, hãû
âënh hỉåïng dn pin màût tråìi theo vë trê màût tråìi, nh xỉåíng âàût thiãút bë,
acquy,... Trong ti liãûu ny cụng täi chè giåïi thiãûu nhỉỵng cäng âoản
quan trng nháút nhỉ lỉûa chn så âäư khäúi, tênh toạn dung lỉåüng dn pin
màût tråìi, dung lỉåüng acquy v làõp âàût hãû thäúng.
Trong hai thnh pháưn âỉåüc quan tám åí âáy - daìn pin màût tråìi vaì
bäü acquy - laì hai thnh pháưn chênh ca hãû thäúng v chiãúm mäüt tyí troüng
låïn nháút trong chi phê cho mäüt hãû thäúng âiãûn màût tråìi. Cng mäüt phủ
ti tiãu thủ, cọ nhiãưu phỉång ạn lỉûa chn hãû thäúng âiãûn màût tråìi trong
âọ giỉỵa dung lỉåüng dn pin màût tråìi v bäü acquy coù quan hóỷ tổồng họự
sau:
- Tng dung lổồỹng acquy thỗ gim âỉåüc dung lỉåüng dn pin màût tråìi;
- Tàng dung lỉåüng dn pin màût tråìi, gim âỉåüc dung lỉåüng acquy.
Tuy nhiãn, nãúu lỉûa chn dung lỉåüng dn pin màût tråìi quaù nhoớ, thỗ

acquy seợ bở phoùng kióỷt hoỷc luọn luọn bë “âọi”, dáùn âãún hỉ hng.
Ngỉåüc lải nãúu dung lỉåüng dn pin màût tråìi quạ låïn s gáy ra lng phê
låïn. Do váûy phi lỉûa chn thêch håüp âãø hãû thäúng hoảt âäüng cọ hiãûu qu
nháút.
Trong thỉûc tãú cọ nhỉỵng hãû thäúng âiãûn màût tråìi nàịm trong nhỉỵng
täø håüp hãû thäúng nàng lỉåüng, gäưm hãû thäúng âiãûn màût tråìi, mạy phạt
âiãûn giọ, mạy phạt diezen,.... Trong hãû thäúng âọ, âiãûn nàng tỉì hãû
thäúng âiãûn màût tråìi âỉåüc “ha” vo lỉåïi âiãûn chung cuía täø håüp hãû
thäúng.

40


3.2.1. Cạc thäng säú cáưn thiãút âãø thiãút kãú hãû thäúng âiãûn màût tråìi
Âãø thiãút kãú, tênh toạn mäüt hãû thäúng âiãûn màût tråìi trỉåïc hãút cáưn
mäüt säú thäng säú chênh sau âáy:
- Cạc u cáưu v cạc âàûc trỉng ca phủ ti;
- Vë trê làõp âàût hãû thäúng.
u cáưu v cạc âàûc trỉng ca phủ ti
Âäúi våïi cạc phủ ti, cáưn phi biãút cạc thäng säú sau:
- Gäưm bao nhiãu thiãút bë, cạc âàûc trỉng âiãûn ca mäùi thiãút bë nhỉ
cäng sút tiãu thủ, hiãûu âiãûn thãú v táưn säú lm viãûc, hiãûu sút ca cạc
thiãút bë âiãûn,...
- Thåìi gian lm viãûc ca mäùi thiãút bë bao gäưm thåìi gian biãøu v
qung thåìi gian trong ngy, trong tưn, trong thạng,...
- Thỉï tỉû ỉu tiãn ca cạc thiãút bë. Thiãút bë no cáưn phi hoảt âäüng liãn
tủc v u cáưu âäü äøn âënh cao, thiãút bë no cọ thãø ngỉìng tảm thåìi.
Cạc thäng säú trãn trỉåïc hãút cáưn thiãút cho viãûc lỉûa chn så âäư
khäúi. Vê dủ nãúu ti lm vióỷc vaỡo ban õóm thỗ hóỷ cỏửn phaới coù thaỡnh
phỏửn têch trỉỵ nàng lỉåüng, ti lm viãûc våïi âiãûn xoay chióửu hióỷu õióỷn

thóỳ cao thỗ cỏửn duỡng caùc bọỹ õọứi âiãûn. Ngoi ra cạc thäng säú ny cng
chênh l cå såí âãø tênh toạn âënh lỉåüng dung lỉåüng ca hãû thäúng.
Vë trê làõp âàût hãû thäúng
u cáưu ny xút phạt tỉì viãûc thu nháûp cạc säú liãûu vãư bỉïc xả
màût tråìi v cạc säú liãûu thåìi tiãút khê háûu khạc. Nhổ õaợ trỗnh baỡy, bổùc xaỷ
mỷt trồỡi phuỷ thuọỹc vaỡo tỉìng âëa âiãøm trãn màût âáút v cạc âiãưu kiãûn tỉû
nhiãn ca âëa âiãøm âọ. Cạc säú liãûu vãư bỉïc xả màût tråìi v khê háûu, thåìi
tiãút âỉåüc cạc trảm khê tỉåüng ghi lải v xỉí l trong cạc khong thåìi
gian ráút di, hng chủc, cọ khi hng tràm nàm. Vỗ caùc thọng sọỳ naỡy
bióỳn õọứi rỏỳt phổùc taỷp, nón våïi mủc âêch thiãút kãú âụng hãû thäúng âiãûn
màût tråìi cáưn phi láúy säú liãûu åí cạc trảm khê tỉåüng â hoảt âäüng trãn
mỉåìi nàm. Cỉåìng âäü bỉïc xả màût tråìi tải mäüt âiãøm báút k trãn trại âáút
chụng ta cọ thãø xạc âënh theo mủc 2.2. Khi thiãút kãú hãû thäúng âiãûn màût
41


tråìi, r rng âãø cho hãû cọ thãø cung cáúp â nàng lỉåüng cho ti trong
sút c nàm, ta phi chn giạ trë cỉåìng âäü täøng xả ca thạng tháúp nháút
trong nàm lm cå såí. Táút nhiãn khi âọ, åí cạc thạng ma h nàng lỉåüng
ca hãû s dỉ thỉìa v cọ thãø gáy lng phê låïn nãúu khäng dng thãm cạc
ti phủ. Ta khäng thãø dng cạc bäü têch trỉỵ nàng lỉåüng nhỉ acquy âãø
têch trỉỵ âiãûn nàng trong cạc thạng ma h âãø dng trong cạc thạng
ma âäng vỗ khọng kinh tóỳ. óứ giaới quyóỳt vỏỳn õóử trón ngỉåìi ta cọ thãø
dng thãm mäüt ngưn âiãûn dỉû phng (vê dủ mạy phạt diezen, mạy näø)
cáúp âiãûn thãm cho nhỉỵng thạng cọ cỉåìng âäü bỉïc xả màût tråìi tháúp hồûc
sỉí dủng cäng nghãû ngưn täø håüp (hybrid system technology). Trong
trỉåìng håüp ny cọ thãø chn cỉåìng âäü bỉïc xả trung bỗnh trong nm õóứ
tờnh toaùn vaỡ do õoù giaớm âỉåüc dung lỉåüng dn pin màût tråìi.
Ngoi ra cn mäüt thäng säú khạc liãn quan âãún bỉïc xả màût tråìi
l sọỳ ngaỡy khọng coù nừng trung bỗnh trong nm. Nóỳu khäng tênh âãún

thäng säú ny, vo ma mỉa, cọ thãø cọ mäüt säú ngy khäng cọ nàõng,
acquy s bë kiãût v ti phi ngỉìng hoảt âäüng. Mún cho ti cọ thãø lm
viãûc liãn tủc trong cạc ngy khäng cọ nàõng cáưn phi tàng thãm dung
lỉåüng acquy dỉû trỉỵ âiãûn nàng
Vë trê làõp âàût hãû thäúng âiãûn màût tråìi coìn duìng âãø xạc âënh gọc
nghiãng ca dn pin màût tråìi sao cho khi âàût cäú âënh hãû thäúng cọ thãø
nháûn âỉåüc täøng
cỉåìng âäü bỉïc xả låïn
nháút.
Nãúu gi β l gọc
nghiãng ca daỡn
pin mỷt trồỡi so vồùi
mỷt phúng ngang
(hỗnh 3.9), thỗ thọng

thổồỡng ta choỹn
= 100
Hỗnh 3.9. Goùc nghióng cuớa hãû thäúng
42


våïi ϕ l vé âäü nåi làõp âàût. Cn hỉåïng, nóỳu ồớ baùn cỏửu Nam thỗ quay vóử
hổồùng Bừc, nóỳu ồớ baùn cỏửu Bừc thỗ quay vóử hổồùng Nam.
Ngoaỡi ra viãûc âàût nghiãng dn pin cn cọ mäüt nghéa khạc âọ l
kh nàng tỉû lm sảch. Khi cọ mỉa, do màût dn pin nghiãng nãn nỉåïc
mỉa s táøy rỉía bủi báøn báúm trãn màût pin, lm tàng kh nàng háúp thủ
bỉïc xả màût tråìi ca dn pin.
ÅÍ cạc vë trê làõp âàût khạc nhau, nhiãût âäü mäi trỉåìng cng khạc
nhau v do âọ nhiãût âäü lm viãûc ca pin màût tråìi cng khạc nhau.
Thäng thỉåìng nhiãût âäü lm viãûc ca pin màût tråìi cao hån nhiãût âäü mäi

trỉåìng (20 ữ 250C) vaỡ tuỡy thuọỹc vaỡo tọỳc õọỹ gioù. Vỗ khi nhiãût âäü tàng,
hiãûu sút ca module pin Màût tråìi ηM gim v cọ thãø biãøu diãùn bàịng
quan hãû sau:
(3.5)
ηM(T) = ηM(TC).{1+PC.(T – TC)}
åí âáy : ηM(T) l hiãûu sút ca module åí nhiãût âäü T;
ηM(TC) l hiãûu sút ca module åí nhiãût âäü chøn TC = 250C;
PC l hãû säú nhiãût âäü ca module. Trong tênh toạn thỉûc tãú
thỉåìng láúy giạ trë gáưn âụng bàịng PC = -0,005/0C.
.

3.2.2. Cạc bỉåïc thiãút kãú hãû thäúng âiãûn màût tråìi
3.2.2.1. Lỉûa chn så âäư khäúi
Tỉì sỉû phán têch cạc u cáưu v cạc âàûc trỉng ca cạc phủ ti
âiãûn ta s chn mọỹt sồ õọử khọỳi thờch hồỹp. Hỗnh 3.10 laỡ sồ âäư khäúi
thỉåìng dng âäúi våïi cạc hãû thäúng âiãûn màût trồỡi.
Nguọửn õióỷn
Pin mỷt trồỡi

Bọỹ õióửu
khióứn

Bọỹ õọứi õióỷn
DC-AC

Phuỷ
taới

Acquy
Hỗnh 3.10. Sồ õọử khäúi hãû thäúng âiãûn màût tråìi

43


Cạc khäúi âỉa vo trong hãû thäúng âãưu gáy ra tọứn hao nng lổồỹng. Vỗ
vỏỷy cỏửn lổỷa choỹn sồ õọử khäúi sao cho säú khäúi hay thnh pháưn trong hãû
l êt nháút. Vê dủ, nãúu ti l cạc thiãút bë 12 VDC (ân 12 VDC, radio,
TV âen tràõng cọ äø cừm õióỷn 12 VDC,... thỗ khọng nón duỡng bọỹ bióỳn
õọứi âiãûn.
3.3.2. Tênh toạn hãû ngưn âiãûn pin màût tråìi
Cọ nhiãưu phỉång phạp tênh toạn, thiãút kãú hãû ngưn âiãûn pin màût
tråìi. ÅÍ âáy chè nãu mäüt phỉång phạp thäng dủng nháút ch úu dỉûa
trãn sỉû cán bàịng âiãûn nàng trung bỗnh haỡng ngaỡy. Theo phổồng phaùp
naỡy, caùc tờnh toaùn hóỷ ngưn cọ thãø âỉåüc tiãún hnh qua nhiãưu bỉåïc theo
thỉï tỉû sau.
1- Tênh phủ ti âiãûn u cáưu
Phủ ti âiãûn cọ thãø tênh theo hng ngy v sau âọ cọ thãø tênh
theo thạng hồûc nàm.
Gi sỉí hãû cáưn cáúp âiãûn cho cạc ti T1, T2, T3,... cọ cạc cäng
sút tiãu thủ tỉång ỉïng P1, P2, P3,... v thåìi gian lm viãûc hng ngy
ca chụng l τ1, τ2, τ3,...
Täøng âiãûn nàng phi cáúp hng ngy cho cạc ti bàịng täøng táút c
âiãûn nàng ca cạc ti:
Eng = P1τ1 + P2τ2 + P3τ3 + ... =

n

∑ Pτ
i =1

i

i

(3.6)

Tỉì Eng nãúu nhán våïi säú ngy trong thạng hồûc trong nàm ta s
tênh âỉåüc nhu cáưu âiãûn nàng trong cạc thạng hồûc c nàm.
2-Tênh nàng lỉåüng âiãûn màût tråìi cáưn thiãút Ecáúp
Nàng lỉåüng âiãûn hng ngy dn pin màût tråìi cáưn phi cáúp cho hãû,
Ecáúp âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc:
Ecáúp =
Trong âọ

E ng

(3.7)

η

η = η1.η2.η3...ηn =

n

∏η

i

(3.8)

i =1

44


våïi

η1 = hiãûu sút ca thnh pháưn thỉï nháút, vê dủ bäü biãún âäøi âiãûn;
η2 = hiãûu sút ca thnh pháưn thỉï hai, vê dủ bäü âiãưu khiãøn;
η3 = hiãûu sút nảp/ phọng âiãûn ca bäü acquy, v.v...

3- Tênh cäng suáút daìn pin màût tråìi Wp (Peak Watt)
Cäng suáút daìn pin màût tråìi thỉåìng âỉåüc tênh ra cäng sút âènh
hay cỉûc âải (Peak Watt, kê hiãûu l Wp), tỉïc l cäng sút m dn pin
phạt ra åí âiãưu kiãûn chøn:
E0 = 1000 W/m2 v åí nhiãût âäü chøn T0 = 250C.
Ta tênh cho trỉåìng håüp dn pin màût tråìi phi âm bo â nàng
lỉåüng cho ti liãn tủc c nàm. Khi âọ cỉåìng âäü bỉïc xả màût tråìi dng
âãø tênh phaới laỡ cổồỡng õọỹ bổùc xaỷ haỡng ngaỡy trung bỗnh ca thạng tháúp
nháút trong nàm.
Nãúu gi EβΣ täøng cỉåìng âäü bỉïc xả trãn màût phàóng âàût nghiãng
mäüt gọc β so vồùi mỷt phúng ngang õổồỹc tờnh theo muỷc 2.2. Thỗ cäng
suáút daìn pin màût tråìi tênh ra Peak Watt (WP) s l:
E(WP) =

E cáp .1000Wh / m 2
Eβ ∑

, [WP]

(3.9)

trong dọ cỉåìng âäü täøng xả trãn màût nghiãng EβΣ tênh theo Wh/m2.ngy
v ta â âàût cỉåìng âäü täøng xả chøn E0 = 1000 W/m2.
Dung lỉåüng dn pin màût tråìi E(WP) tênh theo cäng thỉïc trãn chè
â cáúp cho ti åí nhiãût âäü chuáøn T0 = 250C. Khi laìm viãûc ngoaìi tråìi, do
nhiãût âäü ca cạc pin màût tråìi cao hån nhiãût âäü chuáøn, nãn hiãûu suáút
biãún âäøi quang âiãûn cuía pin v modun pin màût tråìi bë gim. Âãø hãû
thäúng laỡm vióỷc bỗnh thổồỡng ta phaới tng dung lổồỹng tỏỳm pin lãn. Gi
dung lỉåüng ca dn pin cọ kãø âãún hióỷu ổùng nhióỷt õọỹ laỡ E(WP, T) thỗ
E(WP,T) =

E (WP )

η m (T )

, [WP]

(3.10)

trong âọ ηM(T) l hiãûu sút cuía module åí nhiãût âäü T

45


Trong thỉûc tãú âãø thiãút kãú dn pin màût tråìi cọ cäng sút ph håüp våïi
phủ ti cn phủ thüc ráút nhiãưu úu täú củ thãø. Do váûy ngoi E(Wp,T)
âỉåüc tênh theo cäng thỉïc trãn cn phi dỉûa nhiãưu vo kinh nghiãûm ca
ngỉåìi thiãút kãú.
4- Tênh säú modun màõc song song v näúi tiãúp
Trỉåïc hãút cáưn lỉûa chn loải modun thêch håüp cọ cạc âàûc trỉng

cå bn l:
- Thãú lm viãûc täúi ỉu Vmd;
- Dng âiãûn lm viãûc täúi ỉu Imd;
- Cäng sút âènh Pmd.
Säú modun cáưn phi dng cho hãû thäúng âỉåüc tênh tỉì t säú:
N=

E(WP ,T )
Pmd

våïi

N = Nnt.Nss.

(3.11)

Nnt l säú modun màõc näúi tiãúp trong mäùi dy âỉåüc xạc âënh tỉì
âiãûn thãú u cáưu ca hãû V:
Nnt =

V
Vmd

(3.12)

Nss l säú dy modun ghẹp song song âỉåüc xạc âënh tỉì dng âiãûn
ton pháưn ca hãû I:
Nss =

I

I md

(3.13)

Trong tênh toạn åí trãn, ta â b qua âiãûn tråí dáy näúi, sỉû hao phê
nàng lỉåüng do bủi ph trãn dn pin màût tråìi,... Nãúu cáưn phải tênh âãún
cạc hao phê âọ, ngỉåìi ta thỉåìng âỉa vo mäüt hãû säú K v dung lỉåüng
dn pin màût tråìi khi âọ s l:
(3.14)
K.E(WP,T)
Våïi K âỉåüc chn trong khong (1 ÷ 1,2) ty theo cạc âiãưu kiãûn
thỉûc tãú, v thỉåìng âỉåüc gi l cạc hãû säú an ton ca hãû.

46


5- Dung lỉåüng ca bäü acquy tênh theo ampe-giåì, Ah
Dung lỉåüng ca Bäü acquy tênh ra Ah phủ thüc vo hiãûu âiãûn
thãú lm viãûc ca hãû V, säú ngy cáưn dỉû trỉỵ nàng lỉåüng (säú ngy khäng
cọ nàõng) D, hiãûu sút nảp phọng âiãûn ca acquy ηb, âäü sáu phọng âiãûn
thêch håüp DOS (khong 0,6 ÷ 0,7) v âỉåüc tênh theo cäng thỉïc sau:
C=

Eout .D
, [Ah]
Vxη b .DOS

(3.15)

Nãúu V l hiãûu âiãûn thãú lm viãûc ca hãû thäúng ngưn, cn v laỡ

hióỷu õióỷn thóỳ cuớa mọựi bỗnh acquy, thỗ sọỳ bỗnh mừc nọỳi tióỳp trong bọỹ laỡ:
nnt =

V
v

(3.16)

Sọỳ daợy bỗnh mừc song song laỡ:
nss =

C
Cb

(3.17)

trong õoù mọựi bỗnh coù dung lổồỹng Cb tờnh ra Ah. Tọứng sọỳ bỗnh acquy
õổồỹc xaùc âënh nhỉ sau:
n=
Trong
cäng
thỉïc trãn D l säú ngy
dỉû phng khäng cọ
nàõng âỉåüc lỉûa chn
dỉûa trãn säú liãûu khê
tỉåüng vãư säú ngaỡy
khọng coù nừng trung
bỗnh trong thaùng õaợ
noùi ồớ trón vaỡ vo u
cáưu thỉûc tãú ca ti tiãu

thủ. Tuy nhiãn khäng
nãn choỹn D quaù lồùn,

C V
.
Cb v

(3.18)

Hỗnh 3.11. Bọỹ acquy

47


vờ duỷ > 10 ngaỡy, vỗ khi õoù dung lổồỹng acquy s ráút låïn, vỉìa täún kẹm vãư
chi phê, lải vỉìa lm cho acquy khäng khi no âỉåüc nảp âáưy, gáy hỉ
hng cho acuqy. Thäng thỉåìng D âỉåüc chn trong khong tỉì 3 âãún 10
ngy.
3.2.2.2. Cạc bäü âiãưu phäúi nàng lỉåüng
Trong hãû ngưn pin màût tråìi täøng quạt âỉåüc cho trong sồ õọử
khọỳi hỗnh 3.10. Caùc bọỹ õióửu phọỳi nng lổồỹng gọửm coù Bọỹ õióửu khióứn
quaù trỗnh naỷp - phoùng âiãûn cho acquy vaì bäü biãún âäøi âiãûn DC-AC. Âãø
thiãút kãú, chãú tảo v làõp âàût cạc bäü âiãưu phäúi ny cáưn xạc âënh mäüt säú
thäng säú cå bn dỉåïi âáy.
Bäü âiãưu khiãøn nảp - phọng âiãûn
Bäü âiãưu khiãøn l mäüt
thiãút bë âiãûn tỉí cọ chỉïc nàng
kiãøm soạt tỉû âäüng caùc quaù
trỗnh naỷp vaỡ phoùng õióỷn cuớa
bọỹ acquy. Bọỹ õióửu khiãøn theo

di trảng thại ca acquy
thäng qua hiãûu âiãûn thãú trãn
cạc âiãûn cỉûc ca nọ.
Cạc thäng säú k thût
chênh dỉåïi õỏy cỏửn phaới õổồỹc Hỗnh 3.12. Bọỹ õióửu khióứn naỷp phọng
quan tám.
- Ngỉåỵng âiãûn thãú càõt trãn Vmax:
Ngỉåỵng âiãûn thãú càõt trãn Vmax l giạ trë hiãûu âiãûn thãú trãn hai cỉûc
ca bäü acquy â âỉåüc nảp âiãûn âáưy, dung lỉåüng âảt 100%. Khi âọ nãúu
tiãúp tủc nảp âiãûn cho acquy thỗ acquy seợ bở quaù õỏửy, dung dởch acquy
seợ bë säi dáùn âãún sỉû bay håi nỉåïc v lm hổ hoớng caùc baớn cổỷc. Vỗ vỏỷy
khi coù dỏỳu hióỷu acquy â âỉåüc nảp âáưy, hiãûu âiãûn thãú trãn cạc cổỷc bọỹ
acquy õaỷt õóỳn V = Vmax, thỗ bọỹ õióửu khiãøn s tỉû âäüng càõt hồûc hản chãú
dng nảp âiãûn tỉì dn pin màût tråìi. Sau âọ khi hiãûu âiãûn thãú bäü acquy
48


gim xúng dỉåïi giạ trë ngỉåỵng, bäü âiãưu khiãøn lải tỉû âäüng âọng mảch
nảp lải.
- Ngỉåỵng càõt dỉåïi Vmin:
Ngỉåỵng càõt dỉåïi Vmin l giạ trë hiãûu âiãûn thãú trãn hai cỉûc bäü acquy
khi acquy â phọng âiãûn âãún giạ trë cáûn dỉåïi ca dung lỉåüng acquy (vê
dủ, âäúi våïi acquy chỗ-axit, khi trong acquy chố coỡn laỷi 30% dung
lổồỹng). Nóỳu tióỳp tuỷc sổớ duỷng acquy thỗ noù seợ bở phoùng õióỷn quaù kióỷt,
dỏựn õóỳn hổ hoớng acquy. Vỗ vỏỷy, khi bäü âiãöu khiãøn nháûn tháúy hiãûu âiãûn
thãú bäü acquy V Vmin thỗ noù seợ tổỷ õọỹng cừt maỷch taới tiãu thủ. Sau âọ
nãúu hiãûu âiãûn thãú bäü acquy tàng lãn trãn giạ trë ngỉåỵng, bäü âiãưu khiãøn
lải tỉû âäüng õoùng maỷch naỷp laỷi.
ọỳi vồùi acquy chỗ-axit, hióỷu õióỷn thóỳ chuỏứn trón caùc cổỷc cuớa
mọỹt bỗnh laỡ V = 12 V, thỗ thọng thổồỡng ngổồỡi ta choỹn Vmax = (14,0 ÷

14,5) V, coìn Vmin = (10,5 ÷ 11,0) V.
- Âiãûn thãú trãù ∆V: l giạ trë khong hiãûu âiãûn thãú l hiãûu säú ca
cạc giạ trë âiãûn thãú càõt trãn hay càõt dỉåïi v âiãûn thãú âọng mảch lải ca
Bäü âiãưu khiãøn, tỉïc l:
∆V = Vmax - Vâ hay ∆V = Vmin - Vâ
våïi Vâ l giạ trë âiãûn thãú âọng mảch tråí lải ca bäü âiãưu khiãøn. Thäng
thỉåìng ∆V khong 1 ÷ 2 V.
- Cäng sút P ca bäü âiãưu khiãøn: thäng thỉåìng nàịm trong di:
1,3 PL ≤ P ≤ 2 PL
trong âọ PL l täøng cäng sút cạc ti cọ trong hãû ngưn, PL = ΣPi, i= 1,
2,...
- Hiãûu sút ca bäü âiãưu khiãøn phi cng cao cng täút, êt nháút
cng phi âảt giạ trë låïn hån 85%.
Bäü biãún âäøi âiãûn DC-AC
Bäü biãún âäøi âiãûn cọ chỉïc nàng biãún âäøi dng âiãûn mäüt chiãưu
(DC) tỉì dn pin màût tråìi hồûc tỉì bäü acquy thnh dng âiãûn xoay chiãưu
(AC). Cạc thäng säú k thût chênh cáưn quan tám bao gäöm:
49


- Thãú vo Vin mäüt chiãưu;
- Thãú ra Vout xoay chiãưu;
- Táưn säú v dảng dao âäüng âiãûn;
- Cäng sút u cáưu cng âỉåüc xạc âënh nhỉ âäúi våïi bäü âiãưu
khiãøn, nhỉng åí âáy chè tênh cạc ti ca riãng bäü biãún âäøi âiãûn;
- Hiãûu suáút biãún âäøi η phaíi âảt u cáưu η ≥ 85% âäúi våïi trỉåìng
håüp sọng âiãûn xoay chiãưu cọ dảng vng gọc hay biãún âiãûu v η≥75%
âäúi våïi bäü biãún âäøi cọ sọng âiãûn ra hỗnh sin. Vióỷc duỡng bọỹ bióỳn õọứi
õióỷn coù tờn hióỷu ra daỷng xung vuọng, bióỳn õióỷu hay hỗnh sin laỷi phuỷ
thuọỹc vaỡo taới

tióu thuỷ. Nóỳu
taới chố laỡ ti vi,
radio,
tng
ỏm,... thỗ chố
cỏửn duỡng loaỷi
soùng ra daỷng
xung vuọng
hay bióỳn õióỷu.
Hỗnh 3.13. Bọỹ chuøn âäøi
Nhỉng nãúu ti
l cạc âäüng cå âiãûn, quảt âiãûn,... tổùc laỡ nhổợng thióỳt bở coù cuọỹn caớm thỗ
phaới duỡng caùc bọỹ bióỳn õọứi coù soùng ra daỷng sin.
Vỗ hióỷu âiãûn thãú trong hãû ngưn âiãûn pin màût tråìi thay âäøi theo
cỉåìng âäü bỉïc xả v trảng thại nảp ca acquy, nãn cạc âiãûn thãú vo v
ra ca bäü âiãưu khiãøn cng nhỉ bäü biãún âäøi âiãûn phi âỉåüc thiãút kãú
trong mäüt khong dao âäüng khạ räüng no âọ. Vê dủ âäúi våïi hãû ngưn
lm viãûc våïi âiãûn thãú V = 12V thỗ bọỹ õióửu khióứn vaỡ bọỹ õọứi õióỷn phi
lm viãûc âỉåüc trong gii âiãûn thãú tỉì Vmin = 10 V âãún Vmax = 15 V.
Âãø coï thãø dãù daỡng kióứm tra, theo doợi quaù trỗnh hoaỷt õọỹng cuớa hãû
nọi chung v ca tỉìng thnh pháưn nọi riãng cáưn phi làõp âàût thãm cạc
bäü chè thë nhỉ:
50


- Chè thë âiãûn thãú ra, dng ra ca táúm pin màût tråìi;
- Chè thë dng v âiãûn thãú nảp acquy;
- Chè thë dng v âiãûn thãú cáúp cho ti;
- Chè thë mỉïc âäü nảp hồûc phọng âiãûn cho acquy;
- Chè thë nhiãût âäü ca táúm pin màût tråìi, ca acquy hồûc ca cạc

thnh pháưn khạc trong hãû thäúng.
Nhåì cạc chè thë ny ta cọ thãø nhanh chọng xạc âënh õổồỹc traỷng
thaùi laỡm vióỷc cuớa hóỷ, giuùp tỗm caùc hổ hng trong hãû mäüt cạch dãù dng
hån. Khäng nháút thiãút phi làõp âàût táút c cạc chè thë trãn m cọ thãø chè
cáưn mäüt säú chè thë quan trng nháút ty thüc âàûc âiãøm ca hãû ngưn
Âãø bo vãû dn pin màût tråìi khi cạc hỉ hng trong cạc trỉåìng
håüp mäüt hồûc mäüt vi pin hay modun trong dn pin bë hỉ hng, bë
bọng che, bë bủi báøn bao ph,... ngỉåìi ta dng cạc diot bo vãû màõc
song song v. Cáưn phi lỉûa chn cạc diot thêch håüp, tỉïc l chëu âỉåüc
dng âiãûn v hiãûu âiãûn thãú cỉûc âải trong mảch ca diot. Sỉû âỉa vo
cạc diot bo vãû trong mảch gáy ra mäüt täøn hao nàng lỉåüng ca hãû vaỡ
suỷt thóỳ trong maỷch. Vỗ vỏỷy cỏửn phaới tờnh õóỳn cạc täøn hao ny khi thiãút
kãú, tênh toạn hãû nàng lỉåüng.
Häüp näúi v dáy näúi âiãûn
Khi làõp âàût cạc modun hay dn pin màût tråìi, bäü acquy, cạc bäü
âiãưu phäúi trong hãû våïi nhau ngỉåìi ta dng cạc häüp näúi cọ cạc âáưu näúi
riãng, thạo làõp dãù dng. Khi cáưn kiãøm tra sỉía chỉỵa, nhåì cạc häüp näúi v
âáưu näúi ny, cọ thãø tạch riãng tỉìng thnh pháưn hồûc cạc pháưn khạc
nhau trong mäüt thnh pháưn. Cạc häüp näúi v âáưu näúi ca modun pin
màût tråìi cáưn âỉåüc bo vãû cỏứn thỏỷn vỗ noù phaới laỡm vióỷc lỏu daỡi ồớ ngoi
tråìi.
Cạc hãû thäúng pin màût tråìi bao giåì cng cọ mäüt pháưn hồûc ton
bäü hãû lm viãûc våïi cạc hiãûu âiãûn thãú tháúp (vê dủ hiãûu âiãûn thãú ca táúm
pin màût tråìi v acquy thỉåìng l 12 V, 24 V, 48 V... ) nón doỡng õióỷn
trong maỷch lồùn. Vỗ vỏỷy cạc dáy näúi trong hãû phi dng loẵi tiãút diãûn âuí
51


låïn v bàịng váût liãûu cọ âäü dáùn âiãûn cao âãø gim täøn hao nàng lỉåüng
trãn cạc dáy. Viãûc lỉûa chn tiãút diãûn dáy dáùn phủ thüc vo cỉåìng âäü

dng âiãûn v vo váût liãûu dáy dáùn (Bng 3.1).
Bng 3.1. Quan hãû giỉỵa cỉåìng âäü dng âiãûn v tiãút diãûn dáy dáùn
TT Tiãút diãûn dáy Cỉåìng âäü dng âiãûn (A) âäúi våïi cạc váût liãûu
dáùn (mm2)
Cu
Al
Fe
1
1,0
11
8
7
2
1,5
14
11
8
3
2,5
20
16
9
4
4,0
25
20
10
5
6,0
31

24
12
6
10,0
43
34
17
7
16,0
75
60
30
8
25,0
100
80
35

3.3. ỈÏNG DỦNG PIN MÀÛT TRÅÌI
Pin màût tråìi l phỉång
phạp sn xút âiãûn trỉûc tiãúp tỉì
NLMT qua thiãút bë biãún âäøi
quang âiãûn. Pin màût tråìi cọ ỉu
âiãøm l gn nhẻ cọ thãø làõp báút
k åí âáu cọ ạnh sạng màût tråìi,
âàûc biãût l trong lénh vổỷc taỡu vuợ
truỷ. ặẽng duỷng NLMT dổồùi daỷng
naỡy õổồỹc phaùt triãøn våïi täúc âäü
ráút nhanh, nháút l åí cạc nỉåïc
phạt triãøn. Ngy nay con ngỉåìi

â ỉïng dủng pin màût tråìi trong
rỏỳt nhióửu duỷng cuỷ caù nhỏn nhổ

Hỗnh 3.14. Xe duỡng pin màût tråìi
52


mạy tênh, âäưng häư v cạc âäư dng hng ngy. Pin màût tråìi cn dng âãø
chảy xe ätä thay thãú dáưn ngưn nàng lỉåüng truưn thäúng, dng thàõp
sạng ân âỉåìng, ân sán vỉåìn v sỉí dủng trong tỉìng häü gia õỗnh.
Trong cọng nghóỷp ngổồỡi ta cuợng bừt õỏửu lừp õỷt cạc hãû thäúng âiãûn
dng pin màût tråìi våïi cäng sút låïn.
Hiãûn nay giạ thnh thiãút bë pin màût tråìi cn khaù cao, trung bỗnh hióỷn
nay khoaớng 5USD/WP, nón ồớ
nhổợng nổồùc âang phạt triãøn pin
màût tråìi hiãûn måïi chè cọ kh
nàng duy nháút l cung cáúp nàng
lỉåüng âiãûn sỉí dủng cho cạc vng
sáu, xa nåi m âỉåìng âiãûn qúc
gia chỉa cọ.
ÅÍ Viãût Nam, våïi sỉû häù tråü
ca mäüt säú täø chỉïc qúc tãú â
thỉûc hiãûn cäng viãûc xáy dỉûng
cạc trảm âiãûn duỡng pin mỷt trồỡi
coù cọng suỏỳt khaùc nhau phuỷc vuỷ
Hỗnh 3.15. Ân dng pin màût tråìi
nhu cáưu sinh hoảt v vàn hoạ ca
cạc âëa phỉång vng sáu,
vng xa, nháút l âäưng bàịng
säng Cỉíu Long v Táy

Ngun. Tuy nhiãn hiãûn nay
pin màût tråìi váùn âang cn l
mọn hng xa xè âäúi våïi cạc
nỉåïc ngho nhỉ chụng ta.
Trãn thãú giåïi ngỉåìi ta bàõt
âáưu xáy dỉûng cạc nh mạy
quang âiãûn màût tråìi våïi cọng
suỏỳt lồùn.
Hỗnh 3.16. Lừp pin mỷt trồỡi ồớ nhaỡ
53


Hỗnh 3.17. Hóỷ thọỳng õióỷn mỷt trồỡi ồớ Los Angeles
Mọỹt nh mạy âiãûn màût tråìi quy mä låïn cäng sút 154MW näúi våïi
lỉåïi âiãûn qúc gia våïi trë giạ 420 triãûu Âäla, âáy l nh mạy quang
âiãûn låïn nháút v hiãûu qu nháút thãú giåïi s âỉåüc xáy dỉûng åí Táy Bàõc
bang Victoria - Australia. Nh mạy ny s sỉí dủng cäng nghãû táûp
trung quang nàng bàịng kênh hỉåïng nháût (HCPV) (Cạc táúm gỉång d
theo hỉåïng màût tråìi). Nh mạy s bao gäưm nhiãưu bi âàût kênh hỉåïng
nháût thu ạnh nừng mỷt trồỡi vaỡo caùc bỗnh chổùa. Caùc thióỳt bở thu ny
chỉïa nhiãưu module gäưm nhiãưu dy táúm pin màût tråìi hiãûu sút siãu cao
s chuøn trỉûc tiãúp ạnh sạng màût tråìi thaình âiãûn nàng.

54