Hiện nay trên thế giới có hai loại công nghệ điện mặt trời chính đó là công nghệ điện mặt trời sử dụng quang năng (công nghệ PV) và công nghệ điện mặt trời tập trung hay còn gọi là nhiệt mặt trời.
CÔNG NGHỆ ĐIỆN MẶT TRỜI TẬP TRUNG (Concentrated Solar Power – CSP)
Công nghệ này sử dụng nguyên lý phản xạ ánh sáng, tập trung năng lượng mặt trời vào 1 điểm cố định để sinh ra nhiệt năng đun nóng nước, từ đó tạo ra hơi nước có áp suất cao làm quay turbin của máy phát điện tương tự như cách hoạt động các nhà máy nhiệt điện từ than vậy. Các bộ thu năng lượng mặt trời là các bộ hội tụ (như máng gương parabon, bộ hội tụ Fresnel, tháp hội tụ sử dụng các gương phẳng…). Quá trình chuyển đổi năng lượng được thực hiện qua 2 bước.
Đầu tiên, năng lượng mặt trời được hội tụ để tạo ra nguồn năng lượng có mật độ và nhiệt độ rất cao.
Sau đó nguồn năng lượng này làm hóa hơi nước ở áp suất và nhiệt độ cao, làm quay turbin của máy phát điện để sản xuất điện.
CÔNG NGHỆ ĐIỆN MẶT TRỜI QUANG ĐIỆN (Photovoltaic – PV)
Công nghệ tại Nhà máy Điện mặt trời Mỹ Sơn – Hoàn Lộc Việt chính là công nghệ điện mặt trời quang điện (Công nghệ PV)
Khi một chùm Photon ánh sáng chiếu vào một bề mặt vật chất tạo ra năng lượng, các nguyên tử hấp thụ năng lượng này nên bị “kích thích” và làm “bắn” hạt electron ra ngoài, tạo ra dòng điện (dòng điện là sự dịch chuyển có hướng của electron).
Vậy tại sao lại nói các tấm pin năng lượng mặt trời (PV Module) lại là trái tim của Nhà máy điện mặt trời PV?
Khác với nhà máy CSP, mỗi thiết bị đều có tính chất quan trọng ngang nhau và làm một nhiệm vụ riêng để cuối cùng có thể sản xuất ra điện, nhà máy điện mặt trời PV chủ yếu tạo ra điện từ các tấm pin và là thiết bị duy nhất sản xuất được điện, như vậy, tấm pin PV chính là trái tim của một nhà máy điện mặt trời PV.
Nói một chút về hiệu suất tấm pin, như đã đề cập ở trên, bức xạ mặt trời dù lớn đến đâu nhưng tấm pin mới là thứ quyết định sản lượng điện. Vì sản lượng điện sản xuất được sẽ bằng bức xạ mặt trời nhân với diện tích tấm pin và nhân cho hiệu suất chuyển đổi tấm pin.
Ví dụ:
- Bức xạ mặt trời vùng đất Ninh Thuận là: 2026 kWh/m2/năm
- Diện tích tấm pin ví dụ 1.000 m2
- Hiệu suất chuyển đổi tấm pin ví dụ 10%
Sản lượng = (1) X (2) x (3) = 2026 x 1000 x 10% = 202.600 kWh/năm
Số liệu sản lượng này khác xa con số 2.026.000 kWh/năm như số Tổng xạ GHI 2026 kWh/m2/năm đã đề cập ở mục “Vùng đất của mặt trời”
(Tổng xạ GHI: với 1m2 đất ở xã Mỹ Sơn, huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận nhận được 2026 kWh/năm, thì với diện tích tấm pin vd là 1000 m2 thì sẽ sản xuất được lượng điện tương đương 2026*1000= 2.026.000kWh một năm).
Ngoài ra, để lên được lưới điện quốc gia, dòng điện này còn bị nhiều hao hụt khác như suy giảm do nhiệt độ, môi trường, truyền tải hạ áp, chuyển đổi DC-AC, nâng áp, truyền tải trung áp và cao áp nên sản lượng bán được thực sự sẽ thấp hơn con số trên.
Các tấm pin năng lượng mặt trời được phân theo vật liệu cấu thành như: Các silic tinh thể, hệ vật liệu CIS (Đồng – Indi – diselenide), CdTe (Cadimi Telua). Tuy nhiên ở đây chúng ta chỉ bàn về vật liệu bán dẫn là các tinh thể silic vì đây là loại vật liệu phổ biến nhất của công nghệ PV hiện nay.
Tinh thể Silic (c-Si): Bao gồm 2 loại đơn tinh thể (monocrystalline) và đa tinh thể (polycrystalline). Tế bào đơn tinh thể có hiệu suất cao hơn do chất lượng tinh khiết của khối silic, tuy nhiên giá thành cũng cao hơn bởi yêu cầu quy trình sản xuất phức tạp.
| Đơn tinh thể (Mono) | Đa tinh thể (Poly) | |
| Hình dang cell |  |
 |
| Màu sắc | Xanh nhạt. Có tính thẩm mỹ hơn vì đồng nhất về màu sắc) |
Xanh đen. (Màu sắc không thẩm mỹ bằng mono vì không có tính đồng nhất về màu sắc) |
| Hiệu suất | (15-24%) | (14-19%) |
| Hệ số suy giảm do nhiệt độ | Thấp (từ 0,36-0,41%/0C) |
Thấp (từ 0,40-0,42%/0C) |
| Giá chênh lệch | Cao hơn poly từ 2cents/ Wp | Thấp hơn mono ít nhất 2cents/ Wp |
| Ưu điểm | Nếu sử dụng các module PV có hiệu suất cao thì sẽ tối ưu về nhu cầu sử dụng đất. | Suy giảm hiệu suất chậm hơn mono |
Bảng so sánh tấm pin làm từ Mono hoặc Poly
Tấm pin Nhà máy Điện mặt trời Mỹ Sơn – Hoàn Lộc Việt đang sử dụng là tấm pin Monocrystalline có hiệu suất chuyển đổi rất tốt, xấp xỉ 19%, trang bị công nghệ PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) và Half cell.
PERC là công nghệ mới, trang bị thêm 1 lớp điện môi oxy hóa chống gỉ phía mặt sau tấm pin giúp tăng hiệu suất chuyển đổi và Half Cell là công nghệ mới nhất, cắt tế bào quang điện (Solar cell) thành 1 nửa, từ tấm pin thông thường là 72-cell/ tấm thành 144-cell/tấm. Khi cell bị cắt một nửa, dòng điện cũng sẽ giảm 1 nửa, làm cho tổn thất điện trở giảm 1 nửa, từ đó giảm hao hụt sản lượng.
Như vậy, Nhà máy Điện mặt trời Mỹ Sơn – Hoàn Lộc Việt là một nhà máy “Năng lượng thông minh”.
