Hãy tưởng tượng rằng bạn muốn mua một chiếc ô tô mới và bạn muốn biết mẫu xe nào phù hợp với túi tiền của bạn nhất. Một phương pháp chắc chắn để tìm hiểu, là chọn chiếc xe mà bạn tốn ít chi phí nhất cho mỗi km bạn chạy. Một chiếc xe giá rẻ hiển nhiên sẽ có giá thấp hơn cho những người mới bắt đầu, nhưng điều này sẽ đi kèm với việc phải thường xuyên đến thợ sửa chữa vì thời gian bảo hành ngắn hơn và mức tiêu hao nhiên liệu cao hơn.

Theo thời gian, cuối cùng bạn sẽ nhận ra rằng bạn đang trả nhiều tiền hơn cho mỗi km bạn chạy so với việc mua một chiếc xe chất lượng cao nhưng đắt tiền hơn.

Tương tự, với ví dụ này, LCOE hoặc Chi phí năng lượng được quy định là chi phí năng lượng được sản xuất bởi điện mặt trời trong suốt thời gian tồn tại của hệ thống PV. Nói cách khác, chi phí (LCOE) bạn phải trả cho năng lượng càng thấp thì hệ thống tổng thể của bạn càng tốt.

Khi thiết kế một dự án điện mặt trời thì chỉ số LCOE (Levelized Cost of Energy) thông số sẽ giúp ta xác định chi phí mỗi Kwh điện tạo ra trong suốt vòng đời của hệ thống.

LCOE càng thấp thì thời gian hòa vốn sẽ nhanh hơn  lợi nhuận cao hơn.

LCOE được tính như thế nào?

LCOE có thể được tính theo công thức sau:

LCOE = CAPEX + OPEX
Yield

CAPEX hay chi phí vốn là khoản đầu tư ban đầu của bạn, bao gồm chi phí linh kiện, nhân công và chi phí bổ sung mà hệ thống năng lượng mặt trời phải trả.

OPEX hoặc chi phí hoạt động là các chi phí như sử dụng, bảo trì, thuế, v.v.

Yield: Năng suất hoặc sản xuất năng lượng là lượng điện mà hệ thống của bạn thu được trong quá trình sử dụng.

Hãy nhìn lại câu hỏi mua xe mới, CAPEX là giá của chính chiếc xe đó, OPEX là nhiên liệu, thuế đường bộ và các phí dịch vụ gara khác, Yield là số km xe bạn chạy.

Tại sao nó là một chỉ số quan trọng?

Dự đoán xu hướng thị trường

Liên quan đến bức tranh lớn hơn, LCOE là một chỉ số cực kỳ hữu ích để chứng minh tính khả thi của năng lượng mặt trời hoặc năng lượng tái tạo so với các nguồn điện khác. Viện Fraunhofer có uy tín đã thực hiện một nghiên cứu có tên là Chi phí bình quân hóa của Điện – Công nghệ Năng lượng Tái tạo, trong đó người ta nói rằng LCOE từ quy mô tiện ích PV hiện có tính cạnh tranh so với các nguồn năng lượng khác như gió, than hoặc khí. Đây là một chỉ số cho thấy sự tăng trưởng tích cực và bền vững của thị trường PV.

Chỉ báo so sánh cho những người ra quyết định

Đối với các nhà đầu tư, LCOE là một chỉ số so sánh giúp đưa ra quyết định cuối cùng của họ. Các nhà đầu tư được kỳ vọng sẽ trả lời một loạt các câu hỏi có vấn đề. Một trong số đó là liệu họ có nên sử dụng các sản phẩm công nghệ tiên tiến, chất lượng cao hay nên lựa chọn các sản phẩm thay thế tiết kiệm chi phí hơn. LCOE có thể giúp họ quyết định.

Trường hợp tấm pin năng lượng mặt trời

Lưu ý trên biểu đồ ở trên rằng ngay cả khi chi phí cho Jinko Tiger 465W cao hơn Mono 400W thông thường, chi phí cần thiết cho hệ thống lắp đặt, lắp đặt và cáp thấp hơn. Điều này dẫn đến CAPEX thấp hơn cho hệ thống sử dụng tấm pin Jinko. Số lượng module ít hơn cũng làm giảm chi phí bảo trì theo thời gian (OPEX). Hơn nữa, công nghệ tiên tiến của Jinko hiệu quả hơn, ít suy giảm chất lượng hơn theo thời gian và có thể thu được nhiều năng suất hơn. Tất cả các yếu tố này cộng lại với một LCOE thấp hơn và chỉ ra rằng Jinko giúp hệ thống rẻ hơn trong trường hợp này.

Trường hợp Inverter

Thoạt nhìn, biến tần SolarEdge với bộ tối ưu hóa thường có vẻ đắt hơn nhiều so với biến tần chuỗi truyền thống. Tuy nhiên, vì chuỗi SolarEdge có thể dài hơn và không cần hộp kết hợp, chi phí BOS của hệ thống được giảm đáng kể. Do đó, CAPEX cuối cùng của hệ thống SolarEdge thấp hơn so với biến tần chuỗi truyền thống.

Hơn nữa, bộ biến tần và bộ tối ưu hóa SolarEdge có khả năng phục hồi và cung cấp khả năng giám sát mức mô-đun. Các tính năng này giúp giảm chi phí OPEX của hệ thống. Các trình tối ưu hóa SolarEdge cũng cung cấp khả năng theo dõi điểm năng lượng tối đa trên mỗi tấm pin trên hệ thống, nhờ đó giảm tổn thất và thu được nhiều năng suất hơn trong suốt thời gian hoạt động của hệ thống. Tất cả các yếu tố đó kết hợp lại dẫn đến LCOE thấp hơn cho hệ thống SolarEdge và khiến nó trở thành giải pháp tốt hơn trong số cả hai.

Đừng hiểu lầm! Giới hạn LCOE …

Người ta phải luôn nhớ rằng LCOE là một con số duy nhất, nó đơn giản hóa sự phức tạp của việc so sánh hai giải pháp khác nhau và cung cấp đánh giá nhanh chóng và hiệu quả về các giải pháp thay thế khác. Tuy nhiên, nó có thể đơn giản hóa quá mức và trình bày sai các số liệu so sánh do có vô số giả định khác nhau (thời gian tồn tại của dự án, tỷ lệ chiết khấu, tỷ lệ xuống cấp, thời gian hỏng hóc trung bình của sản phẩm, v.v.) liên quan đến tính toán. LCOE cũng không xem xét sự chênh lệch liên quan đến việc sử dụng lâu dài do phát sinh theo mùa và hàng ngày. Cuối cùng, phương pháp này cũng không thể thay thế một phép tính tài chính phức tạp, trong đó xem xét các yếu tố quan trọng như doanh thu và chi phí.

Phần kết luận:

LCOE là một chỉ số quan trọng giúp người ra quyết định xem hệ thống PV có phải là sự lựa chọn đúng đắn để đầu tư hay không và các thành phần được sử dụng trong hệ thống đó có tạo nên sự kết hợp tốt nhất có thể hay không. Tuy nhiên, có giá trị, LCOE có những hạn chế và người ra quyết định không nên bỏ qua các chỉ số khác để có cái nhìn sâu sắc về khoản đầu tư của họ.

Khi lựa chọn một hệ thống điện mặt trời, chất lượng của tấm pin sẽ được sử dụng là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc. Tuy nhiên, việc phân biệt giữa các thương hiệu khác nhau không phải là việc đơn giản. Có hàng trăm thương hiệu trên thị trường.

Mua một tấm pin năng lượng mặt trời của một nhà sản xuất cũng giống như mua một chiếc ô tô của một nhà sản xuất. Sự khác biệt thường rất lớn giữa các mô hình. Tuy nhiên, các chiến thuật tiếp thị có vấn đề đối với người dùng cuối sẽ khiến bạn tin rằng thuật ngữ Tier-1 là tất cả những gì bạn cần biết.

Người ta thường nghe về các thuật ngữ nhà sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời ‘Cấp 1’, ‘Cấp 2’ và ‘Cấp 3’ như một cách để phân biệt giữa các dòng sản phẩm khác nhau.

Pin năng lượng mặt trời Jinko được đánh giá là dòng sản phẩm Tier 1 nên ở bài viết này chúng tôi sẽ giải thích cụm từ ‘Tier 1’ có nghĩa là gì trong thực tế và cách nó có thể giúp bạn đưa ra quyết định khi chọn tấm pin

Tấm pin mặt trời “Cấp 1” là gì?

Các tấm pin thuộc Tier 1 là tấm pin được sản xuất từ các nhà sản xuất cấp 1 tuân thủ một bộ tiêu chí cụ thể.

Hệ thống xếp hạng này (Bậc 1, 2, 3,…) được thực hiện để giúp các công ty lớn đưa ra quyết định liên quan đến việc cấp vốn cho các dự án điện mặt trời quy mô vừa đến lớn. Tuy nhiên, thuật ngữ “Cấp 1” thường được nhắc đến khi người bán nói chuyện với khách hàng sử dụng năng lượng mặt trời dân cư .

Điều gì giúp một nhà sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời trở thành “Tier 1”?

Các nhà sản xuất cấp 1 thường là các công ty trong Báo cáo thị trường PV của Bloomberg New Energy Finance (BNEF) hàng quý được sắp xếp theo công suất sản xuất mô-đun hàng năm của họ tính bằng MW/năm.

Các thương hiệu khác nhau trong danh sách này được BNEF thì họ có sản phẩm, nhà máy của riêng mình và sản phẩm của họ đã được sử dụng cho các dự án quy mô Megawatt. Họ cũng không rơi vào tình trạng mất khả năng thanh toán và không phải đối mặt với bất kỳ khó khăn tài chính nghiêm trọng nào khác. Định nghĩa chính xác từ BNEF như sau:

“Các nhà sản xuất mô-đun cấp 1 là những nhà sản xuất đã cung cấp các sản phẩm mang thương hiệu riêng, do chính mình sản xuất cho sáu dự án khác nhau, đã được sáu ngân hàng khác nhau tài trợ không truy đòi, trong hai năm qua.”

Các nhà sản xuất cấp 1 thường là các công ty trong Báo cáo thị trường PV của Bloomberg New Energy Finance (BNEF) hàng quý được sắp xếp theo công suất sản xuất mô-đun hàng năm của họ tính bằng MW / năm.

Các thương hiệu khác nhau trong danh sách này được BNEF đánh dấu là ” có khả năng ngân hàng ” nghĩa là họ có sản phẩm, nhà máy của riêng mình và sản phẩm của họ đã được sử dụng cho các dự án quy mô Megawatt. Họ cũng không rơi vào tình trạng mất khả năng thanh toán và không phải đối mặt với bất kỳ khó khăn tài chính nghiêm trọng nào khác. Định nghĩa chính xác từ BNEF như sau:

“Các nhà sản xuất mô-đun cấp 1 là những nhà sản xuất đã cung cấp các sản phẩm mang thương hiệu riêng, do chính mình sản xuất cho sáu dự án khác nhau, đã được sáu ngân hàng (không phát triển) khác nhau tài trợ không truy đòi, trong hai năm qua.”

Các dự án này phải là:

  • Lớn hơn 1,5MW
  • Vị trí, năng lực, nhà phát triển, ngân hàng, nhà sản xuất mô-đun phải thuộc phạm vi công cộng
  • Bất kỳ thương hiệu nào có vấn đề về tài chính như phá sản, mất khả năng thanh toán hoặc vỡ nợ lớn về thanh toán trái phiếu sẽ bị xóa khỏi Cấp 1.
  • BNEF không xuất bản danh sách Cấp 2 hoặc 3

Như đã trình bày ở trên, danh sách Cấp 1 tập trung vào khả năng ngân hàng; hay nói cách khác là khía cạnh tài chính của mỗi công ty. Đây là một tiêu chí quan trọng vì các ngân hàng đôi khi từ chối tài trợ cho các dự án không được thiết kế với thương hiệu Cấp 1. Tuy nhiên, để đảm bảo rằng các công ty cấp 1 sử dụng các sản phẩm chất lượng cao với công nghệ hiện đại, chúng ta cũng phải xem xét các yếu tố khác.

Công nghệ

Công nghệ được sử dụng cho các mô-đun PV đang được cải tiến liên tục và nhanh chóng. Sản lượng điện cũng như hiệu quả của các tấm pin đang tăng lên mỗi năm. Ví dụ, công nghệ PERC tiên tiến chỉ được áp dụng trong sản xuất trong vòng một năm kể từ khi phát minh ra nó, điều này chứng tỏ tốc độ thay đổi mà các nhà sản xuất phải đối mặt. Ở cấp độ pin mặt trời, một nhà sản xuất với công nghệ tiên tiến có thể cung cấp một sản phẩm chất lượng cao được chứng nhận bởi các tổ chức chứng nhận có uy tín.

Các nhà sản xuất cấp 1 được tích hợp theo chiều dọc

“Tích hợp theo chiều dọc” có nghĩa là nhà sản xuất bảng solar Panel sẽ sản xuất từng phần riêng lẻ của mô-đun từ khung đến các tế bào quang điện

Điều này ngụ ý rằng nhà sản xuất sẽ kiểm soát mọi quy trình sản xuất từ ​​đầu. Việc sử dụng các bộ phận của các công ty khác có thể ảnh hưởng đến chất lượng của các tấm pin mặt trời theo thời gian.

Năng lực sản phẩm

Là một nhà sản xuất, năng lực sản xuất là một trong những giá trị quan trọng. Điều này không chỉ cho thấy khả năng đáp ứng nhu cầu của họ mà còn cho thấy sức mạnh tổng thể của công ty. Yếu tố này cũng được xem xét trong đánh giá của nhà sản xuất Cấp 1.

Chiến lược và Lịch sử

Tùy thuộc vào lợi thế của mỗi nhà sản xuất, mỗi công ty được trích dẫn có một chiến lược được phản ánh bởi công nghệ, trọng tâm R&D và sản phẩm của họ. Hệ thống PV thường có tuổi thọ cao, do đó, trước khi lựa chọn nhà sản xuất, nhà đầu tư cần lưu ý đến lịch sử của nhà sản xuất đó trên phạm vi toàn thế giới và khu vực.

Một tiêu chí bổ sung để được coi là nhà sản xuất tấm Cấp 1 là công ty phải sản xuất tấm pin mặt trời tối thiểu 5 năm .

Đây là dấu hiệu cho thấy công ty đã chứng tỏ được mình trong ngành.

Định giá

Giá tấm pin năng lượng mặt trời thường được nêu bằng đơ vị tiền tệ/ kWp. Chỉ số này thường được sử dụng phổ biến nhất nhưng thường là một trong những yếu tố gây hiểu lầm nhất. Rất dễ để bạn quyết định sử dụng tấm với giá thấp nhất một cách bốc đồng, nhưng như chúng ta đã thảo luận ở trên, giá cả không phải là chỉ số duy nhất để xem xét. Một ví dụ đơn giản về hệ thống sử dụng tấm pin Tiger Pro của Jinko Solar có thể dẫn đến chi phí cuối cùng thấp hơn so với các sản phẩm ít tốn kém hơn nhưng kém hiệu quả hơn. Thật vậy, các tấm pin hiệu suất cao hơn làm giảm tổng chi phí hệ thống.

Các nhà sản xuất cấp 1 sử dụng kỹ thuật sản xuất tự động

Các nhà sản xuất bảng điều khiển cấp 1 sử dụng quy trình sản xuất tự động để loại bỏ khả năng gây ra lỗi của con người trong quá trình sản xuất.

Điều này đảm bảo mức chất lượng tiêu chuẩn đồng thời trong nhiều trường hợp cũng tiết kiệm được chi phí sản xuất.

Nghiên cứu & Phát triển

Như chúng ta thảo luận về công nghệ, R & D là yếu tố quan trọng đối với một nhà sản xuất luôn phấn đấu cho vị trí hàng đầu trong ngành. Một bộ phận R&D mạnh có thể giúp đảm bảo khả năng cạnh tranh cao của nhà sản xuất trong tương lai.

Dịch vụ và Hỗ trợ

Cuối cùng, dịch vụ và hỗ trợ là những yếu tố cần thiết mà một nhà đầu tư hoặc nhà lắp đặt nên tính đến trước khi đưa ra quyết định. Trong khi hiệu suất của các tấm pin thường được đảm bảo trong 25 năm, bảo hành sản phẩm thường ngắn hơn, bắt đầu khoảng 10 hoặc 12 năm. Sự hỗ trợ của nhà sản xuất là rất quan trọng và mối quan hệ giữa người lắp đặt, nhà phân phối và nhà sản xuất phụ thuộc vào nó. Một nhà phân phối tốt nên hỗ trợ người lắp đặt sự hỗ trợ hiệu quả và giải quyết vấn đề kịp thời.

Đây là Danh sách Nhà sản xuất Mô-đun Cấp 1

Quý 1/ 2020

Manufacturer  Capacity ( (MW/year ) Manufacturer Capacity  (MW/year )
Jinko
14,400
REC
1,620
LONGi
13,500
Neo Solar
1,620
JA Solar
13,500
HT-SAAE
1,350
Canadian Solar
11,700
Adani
1,350
Risen
9,900
Vietnam Sunergy
1,350
QCells
9,630
Boviet
900
Trina
7,200
Lightway
1,080
GCL
6,480
Vikram Solar
1,080
First Solar
5,580
Jolywood
990
Talesun
5,400
Hendigan
900
Seraphim
4,500
Ulica
720
Suntech
4,050
Hansol
540
Astronergy
3,780
Hyundai
540
ZNShine
3,150
S-Energy
477
Jinergy
2,430
Goldi Solar
450
BYD
2,160
Recom
450
SunPower/ Maxeon
2,160
Heliene
351
LG
1,800
Shinsung
270
Phono Solar
1,800
Sharp
189
Waaree
1,800

Quý 2/ 2020

Manufacturer Capacity Manufacturer Capacity
LONGi
18000
Waaree
1,800
Jinko
14,400
Phono
1,620
JA Solar
13,50
Neo Solar
1,620
Canadian Solar
11,700
HT-SAAE
1,350
Risen
9,990
Adani
1,350
QCells
9,630
Vietnam Sunergy
1,350
Trina
9,450
Hengdian
900
First Solar
5,580
Boviet
900
Talesun
5,580
Hendigan
900
Eging
46800
Ulica
720
Seraphim
4,500
Recom
657
Suntech
4,050
Hyundai
540
Astronergy
3,780
Leapton
540
ZNShine
3,150
S-Energy
450
Jolywood
2,700
Goldi Solar
450
SunPower/ Maxeon
2,520
Heliene
351
Jinergy
2,430
Sharp
189
Jetion
2,250
Swelect
126
LG
2,160
BYD
2,160

Quý 3/2020

Manufacturer Capacity Manufacturer Capacity
LONGi
23000
Phono Solar
2000
Jinko
18000
Waaree
2000
JA Solar
13000
REC Group
1,800
Canadian Solar
13,500
Neo Solar
1,800
Trina
13000
Hengdian
1,800
Risen
11,100
HT-SAAE
1,500
QCells
10,700
Vietnam Sunergy
1,500
Suntech
9,500
Adani
1,350
GCL Systems
7,200
Boviet
1,200
Talesun
7000
Ulica
800
First Solar
6,200
Recom
730
Seraphim
6000
Hyundai
600
Eging
5,200
Leapton
600
ZNShine
5000
S-Energy
530
Astronergy
4,200
Goldi Solar
500
Jolywood
3000
Shinsung
300
SunPower/ Maxeon
2,600
Heliene
290
Jetion
2,500
Sharp
210
LG
2,400
Swelect
140
Jinergy
2,100

Quý 4/2020

Manufacturer Capacity Manufacturer Capacity
LONGi
35,200
Waaree
2,200
Jinko
27,500
Phono Solar
2,200
Trina Solar
23,650
Neo Solar
1,980
JA Solar
16,500
REC Group
1,980
Canadian Solar
15,400
Hengdian
1,760
Risen
13,860
ET Solar
1,760
QCells
11,770
HT-SAAE
1,650
Suntech
11000
Adani
1,650
GCL Systems
7,920
Renesola
1,650
Talesun
7,7000
Vikram
1,320
First Solar
7,150
Boviet
1,320
Eging
5,720
Ulica
1,100
ZNShine
5,500
Hansol
660
Seraphim
5,500
Leapton
660
Haitai New Energy
5,500
Goldi Solar
550
Jolywood
3,300
S-Energy
583
SunPower/ Maxeon
3,080
Heliene
429
Jinergy
2,970
Shinsung
330
Jenton
2,750
Sharp
231
LG Electronics
2,640
Swelect
154
VSUN Solar
2,310

Quý 1/2021

Manufacturer Capacity Manufacturer Capacity
LONGi AE Solar
Jinko Phono Solar
JA Solar Waaree
Trina Solar HT-SAAE
Canadian Solar REC Group
Risen URE
QCells ET Solar
Suntech Renesola
Talesun Adani
First Solar Boviet
ZNShine Vikram
Seraphim Ulica
Eging Leapton
Haitai New Energy Hansol
Astronergy Kyocera
Jolywood S-Energy
SunPower/ Maxeon Recom
Jinergy Shinsung
VSUN Solar Heliene
Jetion Sharp
LG Electronics Swelect
BYD Photowatt

(Nguồn: Bloomberg New Energy Finance)

Điều gì cần được xem xét trong hệ thống xếp hạng bậc?

Có một số điều bạn nên biết về hệ thống xếp hạng bậc:

  • Có một số hệ thống xếp hạng cấp khác nhau, nhưng danh sách của Bloomberg là phổ biến nhất trên thị trường.
  • Các nhà sản xuất tấm pin cấp 1 cung cấp nhiều loại tấm pin khác nhau, từ loại cao cấp đến loại tiết kiệm. Chỉ vì bạn đang mua tấm pin từ nhà sản xuất Cấp 1 không có nghĩa là bạn đang nhận được mô-đun chất lượng cao nhất.
  • Xếp hạng cấp độ thường đặt trọng tâm đáng kể vào khả năng ngân hàng và năng lực sản xuất. Các nhà sản xuất đạt được trạng thái ‘Tier 1’ thường nằm trong số các nhà sản xuất hàng đầu trên thế giới.
  • Xếp hạng bậc 1 không nên được sử dụng làm thước đo cho chất lượng, nhưng nó là một chỉ báo tốt, có những tiêu chí khác để tìm hiểu xem loại tấm pin có chất lượng cao hay không.

Bạn có thể nhận thấy rằng thời gian qua có sự phổ biến từ các nhà sản xuất tuyên bố rằng họ sẽ tăng năng lực sản xuất của mình trong công nghệ tế bào PERC để sản xuất các tấm pin mặt trời hiệu suất cao và hiệu quả cao, chuyển đổi hoàn toàn năng lực sản xuất sang công nghệ này.

Để tăng hiệu suất của tấm pin, các nhà sản xuất sử dụng một công nghệ mới gọi là Công nghệ solar cell PERC

Để hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của công nghệ tế bào PERC, trước tiên chúng ta hãy xem xét một số điểm kém hiệu quả phổ biến được tìm thấy trong các tấm pin silicon tiêu chuẩn. Một tấm tiêu chuẩn chứa hai lớp silicon, thường được gọi là “loại N” và “loại N” cho hành vi tích điện âm và dương của chúng. Một tấm pin tạo ra điện khi ánh sáng mặt trời chiếu vào các tế bào năng lượng mặt trời, làm văng các electron ra khỏi lớp loại N khi lớp loại P tiếp nhận chúng, tạo ra điện trường.

Các tế bào được chế tạo chỉ với hai lớp dây silicon sẽ gặp phải một số tổn thất về hiệu suất. Loại tổn thất đầu tiên đến từ sự kém hiệu quả trong việc thu nhận ánh sáng mặt trời; ánh sáng mặt trời có thể bị phản xạ bởi chính cell pin, bị chặn bởi các dây dẫn, hoặc đôi khi đi xuyên qua tế bào và biến thành nhiệt, làm giảm hiệu suất của tế bào. Một loại tổn thất khác bắt nguồn từ chuyển động ngẫu nhiên của các electron bị đánh bật bởi ánh sáng; các điện tử có thể tái kết hợp với vật liệu silicon ở mặt trước và mặt sau của cell hoặc đôi khi trượt qua mạch điện.

 

Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những thông tin chính về công nghệ này một cách dễ hiểu.

PERC là gì?

PERC là viết tắt của Passivated Emitter and Rear Cell hoặc Passivated Emitter and Rear Contact. Các tấm pin được chế tạo bằng các tế bào PERC có thêm một lớp ở mặt sau của các tấm truyền thống. Lớp bổ sung này cho phép thu nhận nhiều ánh sáng mặt trời hơn và biến thành điện năng, làm cho các tế bào PERC hoạt động hiệu quả hơn các tế bào truyền thống. Các mô-đun PERC cũng có thể giảm thiểu sự tái kết hợp phía sau và ngăn các bước sóng dài hơn trở thành nhiệt có thể làm giảm hiệu suất của tế bào.

Công nghệ PERC đã xuất hiện từ năm 1989, nhưng việc triển khai thương mại gặp khó khăn do sự suy giảm do ánh sáng gây ra ngày càng tăng. Tuy nhiên, với những cải tiến ổn định trong nhiều năm, các mô-đun PERC hiện có hiệu suất cao hơn 1% so với các mô-đun tiêu chuẩn. Cho rằng mô-đun tiêu chuẩn thường có hiệu suất là 20%, một hệ thống sử dụng mô-đun PERC sẽ tạo ra năng lượng nhiều hơn khoảng 5% so với hệ thống sử dụng mô-đun tiêu chuẩn, tất cả các hệ thống khác đều bằng nhau.

Ngay cả khi không gian mái không phải là mối quan tâm lớn, có thể tiết kiệm thời gian và chi phí lắp đặt bằng cách sử dụng các mô-đun PERC hiệu quả cao hơn. Nếu sử dụng 40 mô-đun tiêu chuẩn hoặc 38 mô-đun PERC để đạt được sản lượng mong muốn, bạn có thể giảm số lượng thiết bị giá đỡ, hệ thống dây điện…

Cấu trúc Solar cell tiêu chuẩn

Công nghệ tế bào PERC xác định kiến ​​trúc tế bào quang điện khác với kiến ​​trúc tế bào tiêu chuẩn đã được sử dụng trong ba thập kỷ và thường được nêu trong tất cả các sách hướng dẫn về quang điện.

Cho đến ngày nay, phần lớn solar cell tinh thể được sản xuất tuân theo cấu trúc được trình bày dưới đây.

Từ phía trước ra phía sau của tế bào:

  • Miếng dán bạc tạo thành các điểm tiếp xúc
  • Lớp phủ chống phản xạ ( ARC )
  • Các tấm silicon tạo thành đường giao nhau PN
  • Bề mặt sau bằng nhôm ( Al-BSF)
  • Lớp kim loại nhôm

Solar cell PERC được tạo ra như thế nào?

Công nghệ tế bào PERC dựa trên sự thay đổi trong thiết kế mặt sau của tế bào quang điện, giúp cải thiện khả năng thu ánh sáng chiếu xuống bề mặt của nó.

Để tạo ra cell PERC, cần có hai bước trong quá trình sản xuất tế bào:

  • Một lớp thụ động điện môi được thêm vào mặt sau của tế bào quang điện
  • Tia laser hoặc hóa chất được sử dụng để mở ngăn xếp thụ động phía sau và tạo ra các lỗ nhỏ trên phim để hấp thụ nhiều ánh sáng hơn.

Các nhà sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời có thể tiếp cận hai bước theo những cách khác nhau.

Solar cell PERC có cấu trúc sau (Từ phía trước ra phía sau của pin quang điện):

  • Miếng dán bạc ở mặt trước
  • Lớp phủ chống phản xạ (ARC)
  • Các tấm silicon tạo thành đường giao nhau PN
  • Trường bề mặt sau bằng nhôm cục bộ (Al-BSF)
  • Lớp thụ động
  • Lớp che phủ SiNx
  • Lớp kim loại nhôm

Mục tiêu của các nhà khoa học là khai thác tối đa các điện tử ra khỏi tế bào quang điện, kiến ​​trúc PERC về cơ bản cho phép cải thiện khả năng thu nhận ánh sáng ở gần bề mặt phía sau và tối ưu hóa việc thu nhận điện tử.

Ưu điểm của công nghệ solar cell PERC là gì?

Công nghệ PERC dẫn đến:

  • Sự tái kết hợp điện tử giảm đáng kể
  • Nhiều ánh sáng được hấp thụ hơn
  • Phản xạ nội bộ cao hơn

Không phải tất cả ánh sáng mặt trời đều được hấp thụ qua các tế bào quang điện không phải PERC, nhưng với một lớp điện môi ở mặt sau của tế bào PERC, ánh sáng mặt trời chưa hấp thụ sẽ bị phản xạ bởi lớp bổ sung trở lại tế bào quang điện cho nỗ lực hấp thụ thứ hai.

Quá trình này cho phép các nhà sản xuất tấm pin mặt trời đạt được hiệu suất cao hơn so với các loại cell pin thông thường.

Bên cạnh đó, có những sửa đổi tối thiểu giữa dây chuyền sản xuất solar cell hiện tại và dây chuyền công nghệ PERC, giúp chuyển sang công nghệ này dễ dàng hơn và tiết kiệm chi phí hơn.

Các tấm pin PERC có mật độ năng lượng cao hơn trên mỗi mét vuông và có hiệu suất được cải thiện trong điều kiện ánh sáng yếu và nhiệt độ cao.

Do đó, các nhà thiết kế có thể sử dụng ít tấm pin mặt trời PV hơn để đạt được mục tiêu tổng sản lượng hoặc họ có thể tối đa hóa sản lượng năng lượng nếu không gian hạn chế. Nó cho phép các nhà thiết kế linh hoạt hơn và đáp ứng các mục tiêu của dự án. Các mô-đun PERC ngày càng trở nên phổ biến và có thể chiếm lĩnh thị phần trong những năm tới.

Vì vậy, kiến ​​trúc tế bào này được coi là một trong những tiềm năng tốt nhất để sản xuất các tấm pin năng lượng mặt trời hiệu quả cao với giá cả cạnh tranh.

Sản xuất mô-đun PERC

Tấm pin PERC có cấu trúc khá giống với các mô-đun silicon khác trên thị trường, đây là một lợi thế khác biệt của các nhà sản xuất. Mặc dù phải trả thêm một số chi phí để sản xuất các lớp giới hạn tiếp xúc mới và tiếp xúc phía sau, các nhà sản xuất vẫn có thể tái sử dụng phần lớn các thiết bị sản xuất hiện có. Dựa trên báo cáo chi phí từ NREL và PV Magazine, các mô-đun PERC có giá tương đương, trên mỗi watt, để sản xuất như các tấm silicon truyền thống. Các mô-đun PERC có thể đắt hơn một chút so với các mô-đun truyền thống, nhưng chúng có xếp hạng năng lượng và hiệu quả cao hơn.

Trong bài viết này, chúng tôi khám phá một trong những thành phần quan trọng nhất của silicon thông thường đó là thanh cái của solar cell

Tìm hiểu về solar busbar (thanh cái), fingers (thanh dẫn phụ), tab wire and bus wire

Solar cell busbar

Silicon solar cell được kim loại hóa với các dải hình chữ nhật mỏng in ở mặt trước và mặt sau của tế bào quang điện

Các điểm tiếp xúc kim loại này được gọi là thanh cái và có một mục đích quan trọng: chúng dẫn dòng điện một chiều do tế bào quang điện tạo ra.

Trong các cell, có một dải mỏng hình chữ nhật được in ở mặt trước và mặt sau để dẫn điện, dải đó được gọi là thanh cái. Mục đích của thanh cái rất đơn giản nhưng rất quan trọng vì nó tách các tế bào để dẫn dòng điện một chiều từ các photon và chuyển nó đến bộ biến tần năng lượng mặt trời để chuyển đổi dòng điện thành dòng điện xoay chiều. Các thanh cái thường được làm bằng đồng mạ bạc (Ag) để tăng cường độ dẫn dòng điện ở mặt trước và giảm thiểu quá trình oxy hóa ở mặt sau. Tương tự, nhiều thanh cái được sử dụng để nối các tế bào với nhau để tạo ra điện cao thế.

Một tấm pin có nhiều thanh cái đảm bảo khả năng tiết kiệm chi phí cao vì quá trình kim loại hóa sẽ cần ít lớp phủ bạc ở mặt trước. Kim loại hóa đóng một vai trò quan trọng trong việc chế tạo pin mặt trời PV vì lớp phủ bạc để lắng đọng các finger và bus là một trong những bước tốn kém nhất trong quá trình chế tạo tế bào. Nhiều thanh cái có thể hỗ trợ giảm tổng điện trở nối tiếp của các cell được kết nối với nhau.

Solar cell finger

Vuông góc với thanh cái là các đường lưới kim loại và mỏng hơn, còn được gọi là thanh dẫn phụ, thu dòng điện được tạo ra để phân phối đến các thanh cái.

Các điểm tiếp xúc này – các thanh cái và các thanh dẫn – được in lên bề mặt của tế bào quang điện

Các Finger hỗ trợ việc thu thập dòng điện được tạo ra vào thanh cái. Công suất tích lũy được thu thập bởi tất cả các thanh cái với các chuỗi cell có tab wire song song (ruy-băng) sau đó được phân phối đến hộp nối.

Tab wire

Các tế bào quang điện phải được mắc nối tiếp thành hàng để có được điện áp phù hợp.

Dây tab được brazed hoặc bằng tay hoặc tự động với thanh cái, trong đó kết nối các tế bào cá nhân trong series với một điện trở nối tiếp.

Dây tab cũng được làm từ dây đồng tròn, bằng quy trình cán và được phủ một lớp thuốc hàn để dễ hàn

Bus wire

Các cụm chuỗi cell có dây tab được kết nối song song bằng các dây bus sau đó phân phối dòng điện tích lũy từ tất cả các cell đến hộp nối PV.

Bởi vì bus wire phải mang nhiều dòng điện hơn tab wire, nó cũng phải có độ dày và chiều rộng lớn hơn để cho phép ít điện trở hơn trên một đơn vị chiều dài.

Bus wire cũng được làm bằng vật liệu tương tự như dây tab.

Phát triển thiết kế

Sự cân bằng quan trọng trong thiết kế tiếp xúc trên cùng là đạt được sự cân bằng tối ưu giữa tổn thất điện trở tăng lên liên quan đến lưới có khoảng cách rộng và sự phản xạ tăng lên do một phần kim loại cao của bề mặt trên cùng.

Về vấn đề này, các thông số cần thiết là chiều cao và chiều rộng của thanh cái, chiều rộng của các thanh dẫn, khoảng cách giữa các thanh dẫn và thanh cái, cũng như loại và chất lượng kim loại.

Việc thiết kế và sản xuất tế bào ngày càng được cải tiến để nâng cao hơn nữa hiệu quả và độ tin cậy cũng như giảm đáng kể chi phí vật liệu – đặc biệt là liên quan đến bạc dán được sử dụng trong chế tạo thanh cái.

Các thể loại thành cái thường được sự dụng

Trong số nhiều cải tiến thiết kế cell pin, một công nghệ phổ biến được sử dụng để tăng hiệu quả tấm pin là multi-busbars (MBB). Thanh cái truyền thống (5BB hoặc 6BB) đang được loại bỏ nhanh chóng để thay thế cho 9 thanh cái (9BB) hoặc nhiều hơn. Một số nhà sản xuất thậm chí đã chuyển sang 16 thanh cái micro-wire trong loạt tấm pin mới. Các cell rộng hơn cũng có nghĩa là nhiều thanh cái hơn.

5BB

Loại phổ biến nhất trong thiết kế tế bào bao gồm 5 busbars (5BB) in lên các tế bào.

9BB

9 tế bào thanh cái (9BB) hiện đang là một trong những xu hướng hàng đầu trong thiết kế tấm pin và cell pin

Một số nhà sản xuất tấm pin mặt trời lớn như Trina Solar, Longi và Jinko ngày càng tập trung sản xuất vào các tấm pin mặt trời PV sử dụng PERC với 9BB.

Số busbar cao hơn làm giảm khoảng cách giữa các busbars, giảm thiệt hại kháng nội bộ.

Ngay cả khi số lượng thanh cái cao hơn làm tăng khả năng che bóng của tế bào quang điện, hiệu suất tổng thể của nhiều tế bào thanh cái vẫn tốt hơn nhiều so với các tế bào 2BB hoặc 3BB thông thường.

Số lượng thanh cái cao hơn làm giảm chiều dài thanh dẫn hiệu quả giữa các thanh cái, làm giảm tổn thất lực cản của thanh dẫn phụ, cũng như tác động của các vết nứt nhỏ.

Solar cell được làm từ các tấm rất mỏng, thường dày khoảng 0,20 mm. Chúng có một số tính linh hoạt nhưng có thể bị các vết nứt do áp suất nhỏ đến mức không thể nhìn thấy bằng mắt. Chúng được gọi là microcracks.

Không có thanh cái

Trái ngược với khái niệm nhiều thanh cái, các nhà sản xuất khác như đang sử dụng loại không có thanh cái; sử dụng các phân đoạn tế bào chồng lên nhau được kết nối điện trực tiếp với nhau.

Các lợi thế của các tế bào ít thanh cái là

  • Giảm không gian không hoạt động giữa các cell
  • Thiết kế kích thước mô-đun linh hoạt hơn – thiết kế mô-đun tiêu chuẩn bị hạn chế bởi các yêu cầu về kích thước cell và khoảng cách
  • Giảm đáng kể tổn thất điện năng do bóng râm
  • Ít vết nứt nhỏ hơn, thường là do quá trình hàn tế bào
  • Tiết kiệm chi phí vật liệu thanh cái

 

Giảm chi phí vật liệu thanh cái

Trong khi các thiết kế nhiều thanh cái và ít thanh cái tập trung vào việc tăng hiệu suất và độ tin cậy, các phương pháp tiếp cận khác tập trung vào việc giảm chi phí vật liệu.

Họ thực hiện điều này bằng cách giảm thiểu sự kim loại hóa bạc trong các thanh cái – chẳng hạn như với các thiết kế thanh cái đường gạch ngang – hoặc bằng cách thay thế toàn bộ bạc cho quá trình kim loại hóa bằng các vật liệu thay thế như thiếc hoặc niken.

Thanh cái đường gạch ngang

Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp đã đưa ra một giải pháp thay thế hiệu quả hơn về chi phí cho các thanh cái tiêu chuẩn: thanh cái hoa văn đường gạch ngang, giảm việc sử dụng bạc dán đắt tiền.

Có nhiều loại thanh cái đường gạch ngang khác nhau, chẳng hạn như thanh cái 3 dấu gạch ngang, 5, 6 và thậm chí 8 dấu gạch ngang.

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng thanh cái dạng gạch ngang nhạy hơn với khả năng bị nứt và suy giảm điện năng – các vấn đề gia tăng với số lượng đường gạch ngang, với ứng suất nhiệt tích tụ và nứt xảy ra ở các góc của thanh cái và do đó làm tăng số lượng gạch ngang.

Tối ưu hóa Tab Wire

Dây tab cũng có thể cung cấp tối ưu hóa hiệu suất của cell pin. Điều này có thể thực hiện được bằng cách sử dụng dây tab tròn, đảm bảo – so với dây hình chữ nhật – ít bị che hơn do giảm không gian của chúng.

Công ty TNHH JinkoSolar Holding – một trong những nhà sản xuất mô-đun lớn nhất và sáng tạo nhất trên thế giới đã thông báo rằng họ đã chính thức cập nhật chiến lược dựa trên giá trị mới để xác định lại việc kết hợp các nguyên tắc, trách nhiệm xã hội và lợi nhuận

JinkoSolar bắt đầu hoạt động vào năm 2006 với tư cách là nhà sản xuất tấm wafer trước khi niêm yết trên thị trường chứng khoán New York vào năm 2010. Giá trị thương hiệu của nó về bản chất gắn liền với việc đạt được tính trung hòa carbon thông qua việc loại bỏ dần nhiên liệu hóa thạch và thay thế chúng bằng năng lượng tái tạo.

Bà Dany Qian, Phó Chủ tịch JinkoSolar nhận xét, “Văn hóa và hoạt động hàng ngày của công ty được hướng dẫn bởi các nguyên tắc“ công bằng, trách nhiệm, tiến bộ và sáng tạo. Chúng tôi mong muốn trao quyền cho các ngành công nghiệp và tổ chức toàn cầu để sử dụng tốt nhất năng lượng mặt trời và kinh doanh hiệu quả bằng cách làm tốt thông qua các cam kết về trách nhiệm xã hội. ”

Trong phác thảo chiến lược của mình, JinkoSolar đã tích hợp trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp (CSR) vào các sản phẩm, dịch vụ và mô hình kinh doanh mà công ty cung cấp. Chiến lược này làm cầu nối sự khác biệt thông thường giữa các sáng kiến ​​CSR và các hoạt động kinh doanh cốt lõi của nó. Thay vì định vị CSR là ngoại vi, JinkoSolar sẽ xây dựng CSR hoặc “làm tốt” vào các mục tiêu tạo ra lợi nhuận của mình, hoặc “làm tốt”. Khẩu hiệu công ty mới của nó là “Hãy trở thành đối tác hành động vì khí hậu của bạn”, phản ánh sự kết hợp giữa đổi mới kỹ thuật, chuyển đổi xanh và phát triển xã hội mà nó sẽ mang lại cho các đối tác doanh nghiệp và khách hàng khi họ vượt qua những thách thức ở cấp độ hành động của tổ chức và chuỗi giá trị.

Trong suốt lịch sử của mình, Jinko Solar đã tận dụng cơ sở khách hàng khổng lồ của mình trên khắp thế giới để cung cấp cho các tổ chức và ngành công nghiệp khác nhằm đạt được tính trung lập carbon. Ngoài việc bán tấm pin năng lượng mặt trời, JinkoSolar hợp tác với một hệ sinh thái vô song của các đối tác để tối ưu hóa và cung cấp các con đường trung hòa carbon. Mạng lưới của nó bao gồm các tổ chức, nhà thiết kế năng lượng, nhà cung cấp thành phần chính, nhà tích hợp hệ thống, nhà phân phối đa kênh, đối tác EPC và các tập đoàn trong ngành PV (dựa trên các công nghệ khác ngoài silicon). Hợp tác chặt chẽ với các chính phủ và khách hàng toàn cầu, Jinko Solar cung cấp dịch vụ tư vấn, thiết kế, triển khai và tối ưu hóa để có thể khai thác dữ liệu, sản phẩm, công nghệ và dịch vụ nhằm đạt được tính trung hòa carbon.

Nhìn chung, chiến lược tập trung vào tính trung lập carbon của các ngành công nghiệp, các tòa nhà và phương tiện giao thông không phát thải cũng như tối ưu hóa năng lượng thông thường, kết hợp những điều này với năng lượng mặt trời, các giải pháp năng lượng sạch lưu trữ 24/7, điện khí hóa nông thôn và các hình thức bảo tồn tài nguyên khác thông qua năng lượng mặt trời cung cấp nước và tưới tiêu cho đất nông nghiệp, bơm năng lượng mặt trời, khử muối bằng năng lượng mặt trời và phủ xanh sa mạc.

Các yêu cầu mới đối với các công ty và tổ chức để kết hợp các mục tiêu khí hậu vào hoạt động kinh doanh của họ đã nhanh chóng làm tăng sự phức tạp và không chắc chắn. Chiến lược dựa trên giá trị của JinkoSolar nhấn mạnh tầm quan trọng của việc sắp xếp tổ chức và hành động để giải quyết các thách thức khi các công ty và tổ chức cố gắng tạo ra sự trung lập về carbon, mục tiêu trọng tâm trong trọng tâm chiến lược của họ.

Bài viết liên quan:

Các tấm pin năng lượng mặt trời có thể là một cách tuyệt vời để bạn tiết kiệm tiền và có trách nhiệm với môi trường. Nhưng điều gì sẽ xảy ra khi chúng không còn hoạt động?

Điều gì sẽ xảy ra với các tấm pin mặt trời khi chúng không còn hoạt động 1Bạn không muốn vứt thứ gì đó như tấm pin bỏ đi. Chúng có thể được sửa chữa, hay chúng cần phải được thay thế? Đây là những loại câu hỏi mà các chủ nhà tự hỏi nếu họ có các tấm pin mặt trời không hoạt động.

Trước tiên, chúng ta hãy xem qua những điều cơ bản về hệ thống điện mặt trời, sau đó bạn sẽ học được những gì cần làm khi có sự cố. Cuối cùng, bạn sẽ khám phá những việc cần làm khi các tấm pin đã hết tính hữu dụng.

Điều gì có thể khiến hệ thống pin năng lượng mặt trời ngừng hoạt động?

Trừ khi có thảm họa tự nhiên như gió hoặc mưa đá gây hư hại, các tấm pin của bạn sẽ tồn tại hơn 25 năm. Tuy nhiên, đôi khi bạn có thể kết thúc với một tấm pin bị lỗi ngay từ nhà sản xuất. Ngoài ra còn có những vấn đề nhỏ khác có thể phát sinh. Hai vấn đề phổ biến nhất có thể xảy ra là vấn đề điện áp thấp hoặc công suất đầu ra bằng không. Hãy nhớ rằng đèn năng lượng mặt trời không hoạt động khác với toàn bộ tấm năng lượng mặt trời không hoạt động.

Sự cố điện áp thấp

Có một số lý do khiến tấm pin có thể gặp sự cố điện áp thấp. Những thủ phạm phổ biến nhất là:

Điều gì sẽ xảy ra với các tấm pin mặt trời khi chúng không còn hoạt động 2

  • Bóng: Hãy nhớ rằng cây cối phát triển, vì vậy ngay cả khi bạn không có bóng râm che chắn các tấm của bạn khi chúng được lắp đặt, bạn có thể có lá chắn nó ngay bây giờ.
  • Nhiệt độ: Mặc dù các tấm pin được sản xuất đặc biệt để khai thác nguồn lực của mặt trời, nhưng chính công suất đó cũng có thể khiến các tấm pin nóng đến nhiệt độ cao đến mức chúng không hoạt động chính xác. Sản lượng điện của bạn sẽ giảm khi nhiệt độ tăng. Tuy nhiên, việc thêm nhiều tấm pin vào hệ thống của bạn có thể giúp giải tỏa những nhiệt độ cao này và làm cho vấn đề này có thể kiểm soát được. Không khí lưu thông đủ cũng có thể giữ nhiệt độ đồng đều.
  • Kết nối kém: Nếu bóng râm và nhiệt độ không phải là vấn đề, nó có thể đơn giản như một đầu nối điện bị lỗi. Nếu bạn có đồng hồ đa năng, bạn có thể tự kiểm tra vấn đề này. Nếu không, bạn có thể phải gọi thợ chuyên nghiệp để kiểm tra. Hầu hết các hệ thống được lắp đặt chuyên nghiệp sẽ không có đầu nối điện bị lỗi, nhưng nếu bạn tự lắp, vấn đề này có thể xảy ra.
  • Các lỗi khác: Có các nguyên nhân khác cũng có thể gây ra giảm công suất đầu vào. Nếu bạn không thể tự mình xác định được vấn đề nằm ở đâu, hãy nhờ đến công ty lắp đặt

Công suất đầu ra bằng không:

Nếu tấm pin không có điện, có một số vấn đề phổ biến có thể là sự cố:

  • Biến tần bị lỗi: Điều này có thể được gây ra bởi nhiều vấn đề. Một số là lỗi đơn giản và một số phức tạp hơn. Quá nhiệt và đoản mạch thường là thủ phạm gây ra lỗi biến tần.
  • Bộ điều khiển sạc: Điều này ngăn không cho pin bị sạc quá mức. Pin sạc quá mức sẽ không hoạt động. Nếu bộ điều khiển sạc bị trục trặc, nó cũng khiến pin hoạt động sai hoặc tắt hoàn toàn.
  • Một tấm bị lỗi: Các tấm pin mặt trời được thiết lập trong một nhóm. Nếu một bảng trong nhóm này gặp lỗi, không một tấm nào trong số chúng sẽ hoạt động. Thay thế tấm pin bị lỗi sẽ khôi phục lại nguồn điện cho toàn bộ lưới điện

Chúng ta sẽ làm gì với những tấm pin mặt trời cũ?

Tấm pin kéo dài hai hoặc ba thập kỷ để tìm hiểu cách tốt nhất để đối phó khi chúng hết thời gian sử dụng, đến năm 2050, dự kiến ​​các tấm pin sẽ chiếm 60 triệu tấn rác thải. Tái chế tất cả các vật liệu dùng để sản xuất chúng là điều cần thiết, bởi vì 60 triệu tấn tấm đó sẽ đại diện cho gần 16 tỷ đô la tài nguyên có giá trị và một số vật liệu được sử dụng có khả năng độc hại nếu bị vứt bỏ trong một bãi rác.

Khi sản xuất các tấm pin năng lượng mặt trời tăng lên, chắc chắn sẽ có nhu cầu tái chế các tấm pin bị hỏng. Nếu tấm pin của bạn đã bị hỏng hoàn toàn hoặc đã hết tuổi thọ, bạn không muốn vứt nó vào thùng rác. Trên thực tế, ở một số khu vực, việc vứt tấm pin vào thùng rác thông thường là không hợp pháp. Các tấm được tạo ra để tái chế và hầu hết các vật liệu được sử dụng để làm các tấm pin này có thể được tái chế.

Tấm pin mặt trời được làm bằng gì?

Phần lớn (hơn 90%) các tấm pin đã được bán được làm bằng các tế bào silicon tinh thể. Những tấm “c-Si” này là những gì bạn có thể nghĩ đến khi nghĩ về năng lượng mặt trời. Các lớp bao gồm một khung được làm từ nhôm, kính bao phủ toàn bộ tấm pin, các tế bào tinh thể-silicon được kẹp giữa hai lớp chất bao bọc EVA (một vật liệu nhựa) và một tấm lưng làm bằng polyvinyl florua giúp bảo vệ thêm khỏi độ ẩm, Tia cực tím và biến động nhiệt độ.

Đây là hình ảnh cho thấy các lớp đi vào một bảng c-Si điển hình được tạo:

Điều gì sẽ xảy ra với các tấm pin mặt trời khi chúng không còn hoạt động 3

Các lớp này khá đơn giản, và khi kết hợp với nhau bằng cách sử dụng nhiệt để đóng gói chất bao bọc và liên kết nó với kính, tạo thành một tấm rất chắc chắn

Vật liệu độc hại trong tấm pin

Trong một cell silicon điển hình, lượng hóa chất độc hại là không đáng kể và các thử nghiệm được thực hiện trên các tấm pin này cho thấy mức độ hóa chất độc hại thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn do EPA đưa ra.

Các thử nghiệm được gọi là thử nghiệm “quy trình lọc đặc tính độc tính” (TCLP), được thực hiện để kiểm tra các hóa chất độc hại có thể rò rỉ ra môi trường từ việc xử lý chất thải. Các nghiên cứu thu thập kết quả của các thử nghiệm này đã chỉ ra rằng các tấm pin có khả năng rửa trôi một lượng tối thiểu chì, crom và bari, lây lan giữa các thành phần khác nhau.

Tuy nhiên, không cần thiết phải vứt những thứ này đi. Các tấm pin được tạo thành từ các vật liệu có giá trị mà hầu hết có thể được tái chế và ngành công nghiệp đã cam kết khám phá ra cách tốt nhất để tái chế các tấm pin và tái sử dụng hoặc bán lại các thành phần.

Tái chế pin năng lượng mặt trời có thể thu hồi bao nhiêu vật liệu?

Hầu hết các vật liệu đi vào sản xuất pin mặt trời c-Si có thể được tái chế thông qua các quy trình tái chế. Tại Hoa Kỳ, luật quản lý việc thải bỏ tấm pin được gọi là Đạo luật Bảo tồn và Phục hồi Tài nguyên (RCRA) , áp dụng cho tất cả các chất thải rắn.

Theo RCRA, việc vứt bỏ các tấm pin như rác thông thường là hợp pháp hiện nay, miễn là chúng đã vượt qua bài kiểm tra TCLP nói trên. Nhưng một lần nữa, các vật liệu được sử dụng để tạo ra các tấm pin rất có giá trị, vì vậy ngành công nghiệp này phải tìm ra cách thu hồi các thành phần để sử dụng trong tương lai.

Như là điều bình thường đối với hầu hết những thứ liên quan đến sức khỏe môi trường, các cơ quan quản lý của Châu Âu đang dẫn đầu và đã phát triển một bộ tiêu chuẩn để tái chế các tấm pin mặt trời, yêu cầu các nhà sản xuất lấy lại các tấm pin của họ vào cuối vòng đời mà không phải trả phí chủ sở hữu và gửi chúng đến cơ sở tái chế, nơi các thành phần được chia nhỏ, phân loại và bán lại để tạo ra các tấm pin mới và các sản phẩm khác.

Quá trình tái chế các tấm PV dựa trên silicon bắt đầu bằng việc tháo rời sản phẩm thực tế để tách các bộ phận nhôm và thủy tinh. Hầu hết (95%) kính có thể được tái sử dụng, trong khi tất cả các bộ phận kim loại bên ngoài được sử dụng để đúc lại khung cell. Các vật liệu còn lại được xử lý ở 500°C trong một đơn vị xử lý nhiệt để dễ dàng liên kết giữa các phần tử tế bào. Do nhiệt độ quá cao, nhựa bao bọc bay hơi, để lại các tế bào silicon sẵn sàng được xử lý thêm. Công nghệ hỗ trợ đảm bảo rằng ngay cả nhựa này cũng không bị lãng phí, do đó nó được tái sử dụng làm nguồn nhiệt cho quá trình xử lý nhiệt tiếp theo.

Sau khi xử lý nhiệt, phần cứng màu xanh lá cây được tách ra về mặt vật lý. 80% trong số này có thể dễ dàng được tái sử dụng, trong khi phần còn lại được tinh chỉnh thêm. Các hạt silicon – được gọi là tấm xốp – được khắc bằng cách sử dụng axit. Các tấm xốp bị hỏng được nấu chảy để sử dụng lại cho việc sản xuất các mô-đun silicon mới , dẫn đến tỷ lệ tái chế vật liệu silicon là 85% .

Lợi ích tương lai của quản lý chất thải bằng năng lượng mặt trời

Bây giờ chúng ta biết rằng các tấm pin có thể được tái chế, câu hỏi đặt ra là những lợi ích nào khác mà nó mang lại cho nền kinh tế – nếu có. Rõ ràng, một cơ sở hạ tầng tái chế tấm pin mặt trời thích hợp sẽ cần được thiết lập để quản lý khối lượng lớn các mô-đun PV sẽ được xử lý trong tương lai gần. Khi điều đó được đưa ra, chúng ta sẽ chứng kiến ​​một số yếu tố tích cực và cơ hội mới trong nền kinh tế.

Việc tái chế PV không chỉ sẽ tạo ra nhiều cơ hội việc làm xanh hơn mà còn mang lại giá trị thu hồi khoảng 11 tỷ bảng Anh vào năm 2050. Dòng tiền này sẽ giúp sản xuất 2 tỷ tấm mới mà không cần đầu tư vào nguyên liệu thô. Điều này có nghĩa là sẽ có khả năng sản xuất khoảng 630 GW năng lượng chỉ từ việc tái sử dụng các vật liệu đã sử dụng trước đó.

Nhờ năng lượng mặt trời liên tục giảm giá nên ngày càng nhiều hộ gia đình và doanh nghiệp lựa chọn đầu tư vào hệ thống điện mặt trời. Do đó, nhiều cơ hội kinh tế hơn nữa trong lĩnh vực tái chế pin mặt trời sẽ xuất hiện.

LONGi cuối cùng đã phát hành báo cáo thường niên năm 2020 và bản cập nhật Q1 2021 vào tuần trước, cung cấp cho ngành năng lượng mặt trời một bức tranh đầy đủ và rõ ràng về hoạt động và sự phát triển của năm nhà sản xuất mô-đun hàng đầu trong năm qua.

LONGi đạt doanh thu 54,583 tỷ NDT (8,4 tỷ USD) vào năm 2020, tăng trưởng hàng năm 65,92% và biên lợi nhuận ròng là 8,552 tỷ NDT (1,31 tỷ USD), tăng 61,99% so với cùng kỳ năm ngoái. Báo cáo quý 1 năm 2021 cũng tiết lộ rằng LONGi đã đạt được doanh thu 15,854 tỷ NDT (2,44 tỷ USD) trong suốt tháng 1 đến tháng 3 năm nay.

Mỗi báo cáo hàng năm được phát hành bởi 5 nhà sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời hàng đầu, cụ thể là LONGi, Jinko Solar, Trina Solar, JA Solar và Canadian Solar, đều ghi nhận một số điểm nổi bật. Kết quả hoạt động của họ về doanh thu, tỷ suất lợi nhuận ròng, lô hàng, thị phần nước ngoài, mở rộng công suất và các khía cạnh khác nổi bật đáng kể

Lô hàng của 5 nhà sản xuất tấm pin hàng đầu vào năm 2020:

  • LONGi: 24,53GW
  • Jinko Solar: 18,8GW
  • Trina Solar: 15,92GW
  • JA solar: 15,88GW
  • Canadian Solar: 11,3GW
  • TỔNG CỘNG: 86,43GW

Li Zhenguo, Giám đốc điều hành của LONGi đã nói trong một cuộc phỏng vấn vào tháng 1 năm ngoái tại Abu Dhabi rằng mặc dù lợi nhuận gộp thấp vào thời điểm đó, nhưng lĩnh vực mô-đun sẽ hợp nhất mạnh mẽ trong những năm tới.

“Năm 2018, 10 nhà sản xuất tấm pin hàng đầu trên thế giới đã chiếm 50% thị trường. Chúng tôi tin rằng trong vòng chưa đầy ba năm, 5 nhà cung cấp hàng đầu có thể chiếm 70% thị trường. Khi đó, sản xuất tấm pin có thể trở thành một liên kết rất sinh lời, ” Li nói.

Bây giờ, chỉ hơn một năm sau, dự đoán của ông đang bắt đầu rõ nét hơn. Các nhà sản xuất pin mặt trời hàng đầu này đã chiếm gần 70% thị phần cho các lô hàng mô-đun trong năm ngoái.

IHS đã chỉ ra trong một báo cáo phân tích rằng 6 nhà sản xuất hàng đầu cùng nhau chia sẻ 78% – 81% thị trường mô-đun, theo số liệu thống kê về lô hàng của họ vào năm 2020. Lĩnh vực tấm pin đã chứng kiến ​​sự chuyển đổi trong vài năm qua, so với mô hình trước đây. Năm 2019, các công ty này đã nén không gian tồn tại của các công ty quy mô nhỏ, thành một thiết lập ngày nay mà các nhà sản xuất hàng đầu thống trị thị trường và cạnh tranh với nhau.

Dữ liệu cho thấy 5 công ty hàng đầu đã đạt được tổng lượng xuất xưởng tấm pin trên 86GW vào năm 2020 và con số đó dự kiến ​​sẽ tăng lên mức cao hơn nữa vào năm 2021.

Hơn nữa, không có dấu hiệu nào cho thấy việc mở rộng công suất này sẽ dừng lại. Theo kế hoạch đã công bố, LONGi dự kiến ​​65GW vào cuối năm 2021, trong khi TrinaSolar, JA Solar, JinkoSolar và Canadian Solar có kế hoạch đạt công suất lần lượt là 50GW, 40GW, 7GW và 25,7GW vào cuối năm nay.

Công suất ước tính cho 5 nhà sản xuất tấm pin hàng đầu vào năm 2021 (GW)

Nhà sản xuất Mô-đun (GW) Tế bào (GW) Wafer (GW)
LONGi 65 38 105
JinkoSolar 37 27 33
Trina Solar 50 35 N / A
JA Solar 40 30 30
Canadian solar 25,7 13.4 11.3

Về tế bào và tấm waffer, cũng có kế hoạch riêng. LONGi dự kiến ​​sản xuất tấm wafer 105GW vào cuối năm 2021, trong khi TrinaSolar đã hợp tác chuyên sâu với Tongwei, khi cả hai đã ký một thỏa thuận về đầu tư chung vào wafer, pull-stick, slice và cell. Cụ thể, một dự án sẽ sản xuất 40.000 tấn silicon đa tinh thể có độ tinh khiết cao mỗi năm, trong khi một dự án khác là sản xuất 15GW thanh kéo, lát cắt và tế bào hàng năm.

Vì những lý do này, năm 2021 sẽ là một năm nữa mà các ông lớn này đảm bảo được những bước nhảy vọt về năng lực và nâng cao hơn nữa vị thế của họ trong ngành. IHS lưu ý rằng ngưỡng gia nhập lĩnh vực này đã cao, được xây dựng bởi các thế mạnh toàn diện như các thương hiệu nổi tiếng, các kênh và sự ổn định của nguồn cung. IHS dự đoán lĩnh vực mô-đun sẽ chỉ có ít người chơi hơn chứ không phải nhiều hơn trong tương lai.

Theo số liệu hướng dẫn về các lô hàng mô-đun vào năm 2021, khoảng cách giữa các nhà sản xuất mô-đun cấp cao nhất và phần còn lại sẽ còn lớn hơn, khiến triển vọng về một thị trường hợp nhất cực kỳ lớn hơn. Chẳng bao lâu nữa, các nhà cung cấp pin năng lượng mặt trời có thể bị chi phối bởi một tổ chức gồm một số ít các nhà sản xuất.

Nhà sản xuất Lô hàng ước tính năm 2021 (GW) Dòng sản phẩm
LONGi 40 Hi-Mo 5
JinkoSolar 25 – 30 Tiger Pro
Trina Solar 30 – 35 Đỉnh
JA Solar 25 – 30 DeepBlue 3.0
Canadian Solar 18 – 20 HiKu, BiHiKu

Edurne Zoco, Giám đốc điều hành IHS Markit về công nghệ năng lượng sạch, nói rằng “Sau đợt tăng giá trong chuỗi cung ứng vào năm ngoái, ngành năng lượng mặt trời đang chuyển sang một số trọng tâm khác và chú ý nhiều hơn đến lợi nhuận. Tất cả các nhà sản xuất hàng đầu đều là các doanh nghiệp đã niêm yết, có nghĩa là họ cần tiền mặt để trang trải chi phí thiết bị và đầu tư vào R&D sản phẩm. Ngành công nghiệp có thể được tổ chức lại [cho quy mô lớn hơn này]. ”