Chuyên mục: Bảo Dưỡng & Kỹ Thuật Năng Lượng | Nguồn: Uviet.Net
Sau một thời gian dài sử dụng, việc các hệ thống điện năng lượng mặt trời bị suy giảm hiệu suất là điều không thể tránh khỏi. Rất nhiều người dùng thắc mắc: "Nếu tấm pin năng lượng mặt trời dùng 5 năm thì nó bị giảm Volt (Điện áp) hay giảm Watt (Công suất)?". Bài viết dưới đây sẽ phân tích chi tiết bản chất kỹ thuật của vấn đề này, giúp bạn hiểu rõ nguyên nhân và cách kiểm tra chính xác tình trạng "sức khỏe" của tấm pin cũ.
1. Trả Lời Nhanh: Tấm Pin Giảm Volt Hay Giảm Watt?
Câu trả lời ngắn gọn và chính xác nhất là: Tấm pin sẽ bị giảm W (Công suất), trong khi Volt (Điện áp) gần như giữ nguyên.
Để hiểu rõ tại sao lại có hiện tượng này, chúng ta cần nhìn lại công thức vật lý điện tử cơ bản:
Công suất = Điện áp x Dòng điện (W = V x A)
Khi một tấm pin năng lượng mặt trời hoạt động liên tục ngoài trời, chịu tác động của mưa nắng sau 5 năm, sự suy giảm của từng yếu tố diễn ra rất khác nhau.
2. Chi Tiết Quá Trình Suy Giảm Của Tấm Pin Sau 5 Năm
Điện áp (Volt - V) gần như không đổi
Điện áp của một tấm pin phụ thuộc chủ yếu vào cấu tạo vật liệu của các tế bào quang điện (solar cell) và số lượng cell được mắc nối tiếp bên trong tấm pin đó. Dù bạn sử dụng 1 năm hay 5 năm, "lực đẩy" điện này rất ít bị ảnh hưởng bởi thời gian.
Nếu bạn mang một tấm pin 5 năm tuổi ra ngoài trời nắng gắt và dùng đồng hồ vạn năng (VOM) đo trực tiếp hai đầu dây (đo ở trạng thái không tải), số Volt thường vẫn hiển thị rất cao, gần bằng với thông số tiêu chuẩn mà nhà sản xuất in trên nhãn mặt sau.
Dòng điện (Ampe - A) sụt giảm mạnh
Sự sụt giảm cường độ dòng điện chính là "thủ phạm" cốt lõi làm yếu tấm pin. Cường độ dòng điện (A) tỷ lệ thuận với lượng ánh sáng mà các tế bào quang điện bên trong thực sự hấp thụ được.
Sau 5 năm phơi sương gió, khả năng hấp thụ ánh sáng của tấm pin sẽ bị cản trở bởi các yếu tố lão hóa:
- Lão hóa lớp bảo vệ: Lớp keo EVA và màng bảo vệ nằm dưới mặt kính thường bị ngả vàng nhẹ do tác động liên tục của tia cực tím (UV). Điều này làm giảm độ trong suốt, cản trở ánh sáng đi vào cell pin.
- Hao mòn mặt kính: Kính cường lực bảo vệ bề mặt có thể bị mờ đi do xước dăm, bụi bẩn bám cặn lâu ngày, hoặc các vệt ố nước mưa có tính axit không thể lau sạch hoàn toàn.
- Suy giảm nội tại (Hiện tượng LID/PID): Bản thân các tinh thể silicon bên trong bị thoái hóa tự nhiên, làm giảm hiệu suất chuyển đổi từ quang năng sang điện năng theo thời gian.
Kết quả của những quá trình trên là lượng hạt electron sinh ra ít hơn hẳn, dẫn đến cường độ dòng điện (A) bị yếu đi rõ rệt.
Hệ quả: Công suất (Watt - W) tụt giảm
Theo công thức tính công suất nêu trên, vì thông số V giữ nguyên nhưng thông số A bị sụt giảm, nên phép nhân chắc chắn sẽ cho ra kết quả Watt nhỏ hơn so với lúc mới mua.
3. Ví Dụ Thực Tế Về Độ Suy Giảm Công Suất
Để dễ hình dung, giả sử bạn đang sở hữu một tấm pin có công suất ban đầu là 100W (với thông số 18V - 5.5A).
- Năm đầu tiên: Theo tiêu chuẩn ngành, tấm pin sẽ bị hụt khoảng 2% đến 3% công suất.
- Các năm tiếp theo: Mỗi năm hiệu suất tụt đều đặn khoảng 0.5% đến 0.8%.
- Sau 5 năm: Tấm pin của bạn khi đo không tải vẫn đạt khoảng 18V. Tuy nhiên, khi cắm sạc cho bình ắc quy hoặc trạm sạc lưu trữ, dòng điện thực tế chỉ còn đẩy được khoảng 5A.
Lúc này, công suất thực nhận của hệ thống chỉ còn: 18V x 5A = 90W.
4. Lời Khuyên Khi Kiểm Tra Tấm Pin Cũ
Một sai lầm rất phổ biến là nhiều người chỉ cắm đồng hồ đo thấy Volt còn cao thì vội kết luận tấm pin vẫn "còn ngon". Thực chất, nó đã bị yếu đi do mất dòng (mất Ampe). Để đánh giá chính xác tấm pin 5 năm tuổi của bạn bị hụt bao nhiêu Watt, bạn tuyệt đối không nên chỉ đo điện áp. Hãy:
[Image of a clamp meter measuring DC current on a solar panel cable]- Xem trực tiếp thông số dòng điện (A) hiển thị trên màn hình của bộ điều khiển sạc (Charge Controller) vào thời điểm nắng to nhất trong ngày.
- Hoặc sử dụng ampe kìm chuyên dụng (Clamp Meter) kẹp vào dây dẫn DC để đo dòng điện thực tế khi đang có tải.
Mẹo nhỏ: Ngoài ra, nếu thấy công suất (W) giảm sút quá nhiều so với mức lý thuyết (thấp hơn 90% sau 5 năm), bạn hãy thử vệ sinh thật sạch lại mặt kính và kiểm tra xem các giắc cắm MC4 có bị rỉ sét gây hao tổn điện năng hay không. Rất có thể hiệu suất sẽ tăng vọt trở lại!
