Download luận văn đồ án tốt nghiệp với đề tài: Thiết kế robot làm sạch tấm pin mặt trời, cho các bạn có thể tham khảo

1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY
  
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
THIẾT KẾ ROBOT LÀM SẠCH
TẤM PIN MẶT TRỜI
SVTH: Trần Bá Nhất
MSSV: 1412664
GVHD: TS. Nguyễn Hải Đăng
T.P HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019

2. i
LỜI CẢM ƠN
Bốn năm đƣợc học tập và rèn luyện ở trƣờng Đại học Bách Khoa Tp. HCM không
phải là một khoảng thời gian quá dài nhƣng sẽ là khoảng thời gian đáng nhớ nhất trong
cuộc đời tôi. Bách Khoa không chỉ dạy cho tôi những kiến thức kỹ thuật chuyên môn mà
còn cho tôi những kinh nghiệm quý giá từ các thầy, các cô, các bạn và các anh trong
trƣờng. Luận văn tốt nghiệp là cột mốc đánh dấu chặng đƣờng này cũng nhƣ là thử thách
cuối cùng trong hành trình đại học của tôi. Luận văn tốt nghiệp là nơi tôi vận dụng tất cả
các kiến thức học đƣợc. Bên cạnh nỗ lực của bản thân để hoàn thành mục tiêu đƣợc đặt ra
còn có sự hỗ trợ, chỉ dẫn và ủng hộ của thầy cô, gia đình và bạn bè. Tôi xin dành những
lời cảm ơn chân thành nhất đến tất cả mọi ngƣời đã đồng hành cùng tôi trong suốt khoảng
thời gian bốn năm này.
Trong quá trình làm luận văn, ngƣời đã tận tâm hƣớng dẫn và chỉ bảo tôi đó là Thầy
Nguyễn Hải Đăng. Tuy có nhiều lần vấp ngã nhƣng thầy đã định hƣớng đi về đề tài, hỗ
trợ tôi giải đáp những thắc mắc cũng nhƣ tạo động lực để tôi hoàn thành luận văn. Tuy có
những lúc thầy rất nghiêm khắc với tôi, nhƣng tôi biết thầy mong muốn tôi có thể sử
dụng tất cả tâm trí và nguồn lực của mình để hoàn thành thật tốt luận văn tốt nghiệp này.
“Em xin cảm ơn thầy rất nhiều”.
Xin cảm ơn quý thầy cô trƣờng Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh, Khoa Cơ Khí
vì sự tận tâm trong giảng dạy và truyền những kiến thức quý báu trong suốt bốn năm học
qua. “Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô”.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 12 năm 2019
Trần Bá Nhất

3. ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Đề tài: “Thiết kế robot làm sạch tấm pin mặt trời”
Robot đang ngày càng phát triển và phục vụ con ngƣời trong hầu hết công việc.
Trong những ứng dụng của Robot thì việc làm sạch các tấm pin năng lƣợng mặt trời là
khá phổ biến và đang ngày càng phát triển. Trƣớc tình trạng nƣớc ta hiện nay, các tấm
pin mặt trời đƣợc lắp đặt nhiều và phổ biến ở các quy mô công nghiệp cũng nhƣ các hộ
dân, do vậy nhu cầu việc làm sạch tấm pin cũng tăng theo. Chính vì thế phát triển robot
làm sạch sẽ đáp ứng cũng nhƣ thay thế con ngƣời trong hiện tại và tƣờng lai để nâng cao
năng suất làm việc. Robot có khả năng đi trên những tấm pin và làm sạch. Xuất phát từ ý
tƣởng này luận văn sẽ tập trung vào việc phân tích các phƣơng pháp và công nghệ làm
sạch trên tấm pin sau đó phân tích thiết kế robot để phù hợp với công việc làm sạch trên
các tấm pin.

4. iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN......................................................................................................................i
TÓM TẮT LUẬN VĂN.................................................................................................... ii
MỤC LỤC......................................................................................................................... iii
DANH SÁCH HÌNH ẢNH............................................................................................. vii
DANH SÁCH BẢNG BIỂU ..............................................................................................x
Chƣơng 1. TỔNG QUAN..............................................................................................1
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PIN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI.......................1
1.1.1. Cấu tạo. ........................................................................................................1
1.1.2. Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời: ........................................................1
1.1.3. Phân loại pin năng lƣợng mặt trời: ..............................................................3
1.2. MỨC ĐỘ PHÁT TRIỂN CỦA PIN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI................3
1.2.1. Đối với các nƣớc trên thế giới. ....................................................................3
1.2.2. Tình hình trong nƣớc. ..................................................................................3
1.3. VỀ MỨC ĐỘ TỔN THẤT VÀ LÀM SẠCH TẤM PIN. ...............................4
1.3.1. Nguyên nhân................................................................................................4
1.3.2. Mức độ tổn thất............................................................................................5
1.3.3. Giải pháp làm sạch.......................................................................................5
1.3.4. Các bƣớc làm sạch.......................................................................................6
1.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ROBOT Ở NƢỚC NGOÀI..............................6
1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ROBOT Ở TRONG NƢỚC.............................7
1.6. CÁC PHƢƠNG PHÁP LÀM SẠCH ĐƢỢC THỰC HIỆN. ..........................7
1.6.1. Phƣơng pháp cơ học.....................................................................................7
1.6.2. Dùng thiết bị máy móc để làm sạch.............................................................9
1.6.3. Loại bỏ bụi bằng cách sử dụng phim Nano. ................................................9
1.6.4. Loại bỏ bụi bằng phƣơng pháp tĩnh điện...................................................11
1.7. CÁC ROBOT LÀM SẠCH PIN HIỆN CÓ. .................................................11
1.7.1. Solar brush UAV Robot.............................................................................11
1.7.2. Robot Ecoppia E4. .....................................................................................12

5. iv
1.7.3. SolarDuster ................................................................................................13
1.7.4. Robot Washpanel.......................................................................................14
1.7.5. Hệ thống robot làm sạch NOMADD:........................................................15
1.7.6. Robot GEKKO Solar : ...............................................................................16
1.7.7. Robot hyCLEANER. .................................................................................18
1.7.8. Robot SolarCleano.....................................................................................20
1.8. DÙNG CÁC HOÁ CHẤT ĐỂ TẨY RỬA....................................................20
1.9. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ VÀ PHẠM VI CỦA LUẬN VĂN. .....................22
1.9.1. Mục tiêu. ....................................................................................................22
1.9.2. Nhiệm vụ của luận văn. .............................................................................22
1.9.3. Giới hạn phạm vi của luận văn ..................................................................23
Chƣơng 2. CÁC PHƢƠNG ÁN LỰA CHỌN CHO CSP. ..........................................24
2.1. CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ.................................................................24
2.2. PHƢƠNG ÁN DI CHUYỂN NGANG BÀN CHẢI CHẠY DỌC. ..............24
2.3. PHƢƠNG ÁN DI CHUYỂN NGANG BÀN CHẢI CHẠY NGANG. ........25
2.4. PHƢƠNG ÁN ROBOT TREO VỚI HAI DÂY SONG SONG....................25
2.5. PHƢƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN ROBOT CẦM TAY......................................26
2.6. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN DI CHUYỂN......................27
2.7. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN CĂNG ĐAI. .......................29
2.8. PHÂN TÍCH ƢU NHƢỢC ĐIỂM CỦA BÁNH ĐAI...................................31
2.9. PHÂN TÍCH CHỌN DÂY ĐAI. ...................................................................31
2.10. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG CHO BÁNH XE. .32
2.10.1. Truyền động không thông qua bộ truyền ngoài.....................................32
2.10.2. Truyền động bằng đai. ...........................................................................32
2.10.3. Truyền động bằng xích. .........................................................................33
2.10.4. Truyền động bằng bánh răng. ................................................................33
2.11. LỰA CHỌN CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG CHO CHỔI CON LĂN..............34
2.12. LỰA CHỌN CHỔI CON LĂN. ....................................................................34
2.13. LỰA CHỌN CẤP NƢỚC CHO CSP............................................................37

6. v
Chƣơng 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ. ...............................................40
3.1. PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC......................................40
3.1.1. Giới thiệu chung về động học....................................................................40
3.1.2. Mô hình động lực học................................................................................40
3.2. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO SƠ BỘ VỀ ROBOT CSP....................................47
3.3. CHỌN KÍCH THƢỚC CHO CƠ CẤU BÁNH ĐAI. ...................................48
3.4. TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT CHO ĐỘNG CƠ BÁNH XE...........................49
3.5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI RĂNG...................................52
3.6. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC II. ..............................................................56
3.7. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ổ LĂN CHO TRỤC 2..........................................59
3.8. TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT CHO ĐỘNG CƠ CHỔI CON LĂN................60
3.9. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI RĂNG...................................64
3.10. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC CHO CON LĂN.......................................66
3.11. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ổ LĂN CHO CHỔI CON LĂN...........................68
3.12. TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT BƠM NƢỚC CHO CSP..................................69
3.13. MÔ HÌNH 3D. ...............................................................................................71
Chƣơng 4. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN. ...................................................72
4.1. LỰA CHỌN CÁC PHƢƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN.........................................72
4.2. SƠ ĐỒ KHỐI MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN......................................................73
4.3. MẠCH CÔNG SUẤT VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CHO CSP................74
4.3.1. Mạch công suất. .........................................................................................74
4.4. KHỔI ĐIỀU KHIỂN. ....................................................................................75
4.5. KHỐI GIAO TIẾP VỚI ĐIỆN THOẠI.........................................................76
4.6. KHỐI NGUỒN..............................................................................................78
4.7. LƢU ĐỒ GIẢI THUẬT. ...............................................................................79
4.7.1. Lƣu đồ giải thuật điều khiển CSP chạy. ....................................................79
4.7.2. Lƣu đồ giải thuật cho Bluetooth. ...............................................................80
Chƣơng 5. BẢO TRÌ AN TOÀN.................................................................................82
5.1. BẢO TRÌ........................................................................................................82

7. vi
5.2. AN TOÀN......................................................................................................82
Chƣơng 6. TỔNG KẾT................................................................................................83
6.1. ĐÁNH GIÁ CHUNG.....................................................................................83
6.2. NHỮNG HẠN CHẾ TRONG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI...................................83
6.3. CÁC HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI................................................83
PHỤ LỤC..........................................................................................................................84
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................90

8. vii
DANH SÁCH HÌNH ẢNH
Hình 1. 1 Pin mặt trời..........................................................................................................1
Hình 1. 2 Cấu tạo của tấm pin mặt trời. ..............................................................................2
Hình 1. 3 Các tấm pin bẩn trên bề mặt................................................................................5
Hình 1. 4 Hình logo một số công ty....................................................................................7
Hình 1. 5 Làm sạch bằng con ngƣời. ..................................................................................8
Hình 1. 6 Hệ thống làm sạch bằng nƣớc.............................................................................8
Hình 1. 7 Dùng thiết bị máy móc........................................................................................9
Hình 1. 8 Vật liệu siêu kỵ nƣớc.........................................................................................10
Hình 1. 9 Robot UAV. ......................................................................................................12
Hình 1. 10 Ecoppia E4. .....................................................................................................13
Hình 1. 11 SolarDuster......................................................................................................14
Hình 1. 12 Robot Washpanel. ...........................................................................................15
Hình 1. 13 Robot NOMADD............................................................................................16
Hình 1. 14 chân của Robot GEKKO.................................................................................17
Hình 1. 15 Robot GEKKO đang làm sạch tấm pin...........................................................18
Hình 1. 16 Robot hyCLEANER........................................................................................19
Hình 1. 17 Thông số về hyCLEANER..............................................................................19
Hình 1. 18 Robot solarCleano...........................................................................................20
Hình 1. 19 Nƣớc tẩy rửa....................................................................................................21
Hình 2. 1 Hƣớng di chuyển ngang bàn chải chạy dọc của robot. .....................................24
Hình 2. 2 Hƣớng di chuyển ngang bàn chải chạy ngang. .................................................25
Hình 2. 3 Robot hai dây treo song song............................................................................26
Hình 2. 4 Robot điều khiển cầm tay..................................................................................26
Hình 2. 5 Di chuyển bằng bánh xe....................................................................................28
Hình 2. 6 Di chuyển bằng 2 bánh đai................................................................................28
Hình 2. 7 Khả năng chuyển động Robot di chuyển bằng bốn cơ cấu bánh đai.......................29
Hình 2. 8 Bánh dẫn hƣớng. ...............................................................................................30
Hình 2. 9 Căn đai dùng cần lắc. ........................................................................................30

9. viii
Hình 2. 10 Căng đai dùng lò xo. .......................................................................................30
Hình 2. 11 Cơ cấu căng đai dùng bánh dẫn hƣớng...........................................................31
Hình 2. 12 Dây đai cho bánh xe........................................................................................32
Hình 2. 13 Truyền động đai. .............................................................................................32
Hình 2. 14 Truyền động xích. ...........................................................................................33
Hình 2. 15 Truyền động bánh răng. ..................................................................................34
Hình 2. 16 Sợi Polypropylen.............................................................................................35
Hình 2. 17 Sợi nylon. ........................................................................................................35
Hình 2. 18 Sợi polyester...................................................................................................36
Hình 2. 19 Chổi con lăn. ...................................................................................................36
Hình 2. 20 Khớp nối chống xoắn dây. ..............................................................................38
Hình 2. 21 Kích thƣớc nối nhanh chống xoắn đực cái. [17].............................................38
Hình 2. 22 Phụ kiện ống nƣớc...........................................................................................39
Hình 3. 1 Lực tác dụng lên robot. .....................................................................................46
Hình 3. 2 Cấu tạo vể robot CSP. .......................................................................................48
Hình 3. 3 Bánh đai thiết kế................................................................................................49
Hình 3. 4 Sơ đồ lực. ..........................................................................................................49
Hình 3. 5 Bảng thông số của động cơ theo tỷ số truyền ...................................................51
Hình 3. 6 Động cơ DCG 25-30. ........................................................................................51
Hình 3. 7 Kích thƣớc của động cơ. ...................................................................................52
Hình 3. 8 Biểu đồ loại đai ứng với công suất và số vòng quay. .......................................53
Hình 3. 9 Thông số đƣờng kích bánh đai răng..................................................................53
Hình 3. 10 Kích thƣớc của bánh răng. ..............................................................................54
Hình 3. 11 Thông số chiều dài T5.....................................................................................55
Hình 3. 12 Sơ đồ đặt lực tác dụng lên trục........................................................................57
Hình 3. 13 Biểu đồ momen của trục. ................................................................................58
Hình 3. 14 Thông số cơ bản của ổ bi. ...............................................................................60
Hình 3. 15 Sơ đồ lực của chổi con lăn. .............................................................................60
Hình 3. 16 Động cơ DC.....................................................................................................62

10. ix
Hình 3. 17 Loại hộp giảm tốc ứng với tỷ số truyền. .........................................................63
Hình 3. 18 Kích thƣớc của động cơ. .................................................................................63
Hình 3. 19 Loại đai theo công suất ...................................................................................64
Hình 3. 20 Thông số bánh răng.........................................................................................64
Hình 3. 21 Thông số chiều dài đai. ...................................................................................65
Hình 3. 22 Sơ đồ đặt lực tác dụng lên trục........................................................................66
Hình 3. 23 Biểu đồ momen của trục. ................................................................................67
Hình 3. 24 Thông số cơ bản của ổ bi. ...............................................................................69
Hình 3. 25 Động cơ bơm nƣớc..........................................................................................70
Hình 3. 26 Mô hình 3D của robot CSP. ............................................................................71
Hình 4. 1 App điều khiển xe. ............................................................................................73
Hình 4. 2 Sơ đồ khối phƣơng án điều khiển của CSP.......................................................74
Hình 4. 3 Motor driver L298N..........................................................................................74
Hình 4. 4 Arduino Mega 2560. .........................................................................................76
Hình 4. 5 Bluetooth HC06. ...............................................................................................76
Hình 4. 6 Sơ đồ kết nối HC06...........................................................................................77
Hình 4. 7 Các thành phần của nguồn CSP. .......................................................................79
Hình 4. 8 Sơ đồ điện kết nối nguồn...................................................................................79
Hình 4. 9 Lƣu đồ giải thuật điều khiển CSP. ....................................................................80
Hình 4. 10 Lƣu đồ giải thuật truyền nhận Bluetooth giữa điện thoại và CSP. .................81

11. x
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 3. 1 Thông số kỹ thuật của 8DCG 25-30 gắn giảm tốc. ..........................................52
Bảng 3. 2 Thông số tính toán. ...........................................................................................53
Bảng 3. 3 Thông số đai 10T5. ...........................................................................................55
Bảng 3. 4 Tổng hợp các lực và monmen...........................................................................59
Bảng 3. 5 Thông số kỹ thuật của động cơ DC DME34B36G...........................................63
Bảng 3. 6 Thông số đai T2,5. ............................................................................................65
Bảng 3. 7 Tổng hợp các lực và momen.............................................................................68
Bảng 3. 8 Thông số của động cơ bơm nƣớc......................................................................70
Bảng 4. 1 Thông số của Motor driver L298N...................................................................75
Bảng 4. 2 Quy tắc điều hƣớng của motor driver L298N...................................................75
Bảng 4. 3 Các thông số của HC06.....................................................................................77

12. Chƣơng 1. Tổng quan
1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PIN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI.
1.1.1. Cấu tạo.
Pin năng lƣợng mặt trời hay pin mặt trời hay pin quang điện nhƣ hình 1.1 (Solar
panel) bao gồm nhiều tế bào quang điện (solar cells) - là phần tử bán dẫn có chứa trên bề
mặt một số lƣợng lớn các cảm biến ánh sáng là đi ốt quang, thực hiện biến đổi năng
lƣợng ánh sáng thành năng lƣợng điện. Cƣờng độ dòng điện, hiệu điện thế hoặc điện trở
của pin mặt trời thay đổi phụ thuộc bởi lƣợng ánh sáng chiếu lên chúng. Tế bào quang
điện đƣợc ghép lại thành khối để trở thành pin mặt trời (thông thƣờng 60 hoặc 72 tế bào
quang điện trên một tấm pin mặt trời). Tế bào quang điện có khả năng hoạt động dƣới
ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng nhân tạo. Chúng có thể đƣợc dùng nhƣ cảm biến ánh
sáng (ví dụ cảm biến hồng ngoại), hoặc các phát xạ điện từ gần ngƣỡng ánh sáng nhìn
thấy hoặc đo cƣờng độ ánh sáng. Để bảo vệ cho tấm pin không bị các ngoại lực tác động
lên bề mặt, pin đƣợc gắn tấm kính cƣờng lực, kính cƣờng lực là loại kính đƣợc tôi nhiệt
độ rất cao khoảng 700o
C và làm nguội nhanh bằng khí mát, chính vì điều đó tạo ra sức
căng bề mặt của kính làm tăng khả năng chịu bền, chịu tải trọng lớn và chịu nhiệt cao.
Hình 1. 1 Pin mặt trời.
1.1.2. Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời:
Chúng thƣờng đƣợc lắp đặt ở những nơi hấp thu đƣợc nhiều ánh sáng mặt trời nhất
nhƣ trên mái của các tòa nhà hay các công trình. Hệ thống này sẽ chuyển đổi quang năng
từ ánh sáng mặt trời hấp thụ đƣợc thành điện năng, nó đƣợc sử dụng nhƣ điện lƣới thông
thƣờng.

13. Chƣơng 1. Tổng quan
2
Silicon đƣợc biết đến là một chất bán dẫn, nó là một thành phần quan trọng trong
cấu tạo của pin năng lƣợng mặt trời. “Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn
điện và chất cách điện, hoạt động nhƣ chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện
ở nhiệt độ phòng”.
Ánh sáng năng lƣợng mặt trời gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon đƣợc tỏa ra từ mặt
trời. Nó va chạm với các nguyên tử Silicon của tấm pin, lúc này những hạt photon truyền
năng lƣợng của chúng tới các electron rời rạc, kích thích làm cho electron đang liên kết
với nguyên tử bị bật ra khỏi nguyên tử, đồng thời ở nguyên tử xuất hiện chỗ trống vì
thiếu electron. Tuy nhiên việc giải phóng các electron chỉ là một nửa công đoạn của pin
mặt trời, tiếp đến nó dồn các electron rải rác này vào một dòng điện. Điều này ảnh hƣởng
đến việc tạo ra sự mất cân bằng điện trong pin, có tác dụng giống nhƣ xây một con dốc
để các electron chảy theo cùng một hƣớng. Sự mất cân bằng này cũng có thể đƣợc tạo ra
bởi tổ chức bên trong của silicon nhƣ hình 1.2.
Các nguyên tử silicon đƣợc sắp xếp cùng nhau trong một cấu trúc liên kết chặt chẽ.
Bằng cách ép một lƣợng nhỏ các nguyên tố khác vào cấu trúc này, nó sẽ tạo ra 2 loại
silicon là: loại n (bán dẫn âm – Negative) và loại p (bán dẫn dƣơng – Positive). Chất bán
dẫn loại n có tạp chất là các nguyên tố thuộc nhóm V, các nguyên tử này dùng 4 electron
tạo liên kết và một electron lớp ngoài liên kết lỏng lẻo với nhân, đấy chính là các electron
dẫn chính. Chất bán dẫn loại p có tạp chất là các nguyên tố thuộc nhóm III, dẫn điện chủ
yếu bằng các lỗ trống.
Hình 1. 2 Cấu tạo của tấm pin mặt trời [28].

14. Chƣơng 1. Tổng quan
3
Khi hai loại bán dẫn n và p này đặt cạnh nhau trong cùng một tấm pin mặt trời,
electron dẫn chính của loại n sẽ chuyển qua lấp đầy những khoảng trống của loại p. Điều
này có nghĩa là silicon loại n tích điện dƣơng và silicon loại p đƣợc tích điện âm, tạo nên
một điện trƣờng trên tấm pin.
Vì silicon là một chất bán dẫn nên có thể hoạt động nhƣ một chất cách điện và duy
trì sự mất cân bằng này. Khi làm cho electron đang liên kết với nguyên tử bị bật ra khỏi
nguyên tử silicon, photon trong ánh sáng mặt trời đƣa các electron này vào một trật tự
nhất định, từ đó cung cấp dòng điện cho máy tính, vệ tinh và tất cả các thiết bị ở giữa.
1.1.3. Phân loại pin năng lƣợng mặt trời:
 Đơn tinh thể: Module sản xuất dựa trên quá trình Czochralski. Đơn tinh thể loại
này có hiệu suất lên tới 16%. Chúng thƣờng có giá thành cao do đƣợc cắt từ các
thỏi hình ống, các tấm đơn thể này có các mặt trống ở góc nối các module.
 Đa tinh thể: Đƣợc làm từ các thỏi đúc- đúc từ silic nung chảy cẩn thận sau đó
đƣợc làm nguội và làm rắn. Các loại pin này có giá rẻ hơn các đơn tinh thể, tuy
nhiên hiệu suất kém hơn. Nhƣng chúng có thể tạo thành các tấm vuông che phủ
bề mặt nhiều hơn đơn tinh thể bù lại cho hiệu suất thấp của nó.
 Dải silic: Tạo từ các miếng phim mỏng từ silic nóng chảy và có cấu trúc đa tinh
thể: Loại này thƣờng có hiệu suất thấp nhất và có giá rẻ nhất trong các loại vì
không cần phải cắt từ thỏi silicon. Các công nghệ trên là sản suất tấm, nói cách
khác, các loại trên có độ dày 300 μm tạo thành và xếp lại để tạo nên module.
1.2. MỨC ĐỘ PHÁT TRIỂN CỦA PIN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI.
1.2.1. Đối với các nƣớc trên thế giới.
Sự quan tâm ngày càng tăng đối với năng lƣợng tái tạo đã khiến ngành công nghiệp
quang điện mặt trời mở rộng đáng chú ý trong thập kỷ qua. Nhiều nƣớc trên thế giới đã
đầu tƣ và phát triển pin mặt trời một cách nhanh chóng để tăng nguồn điện tiêu thụ. Đến
năm 2013, tổng công suất pin mặt trời toàn cầu đạt đến 139 GW. Nói riêng, công suất pin
mặt trời lắp đặt của một sô nƣớc và vùng lãnh thổ dẫn đầu nhƣ sau: Năm 2013, Đức lắp
thêm 3,3 GW, đƣa tổng công suất đến 2013 lên 36 GW; Trung Quốc lắp thêm 12,9 GW,
chiếm khoảng 72% tổng công suất pin mặt trời lắp thêm năm 2013 trên toàn thế giới, trở
thành nƣớc có vị trí thứ 2, với tổng công suất khoảng 19 GW; vị trí thứ 3 là Ý, với tổng
công suất đến 2013 khoảng 17,5 GW; Mỹ đứng vị trí thứ 5 sau Nhật Bản, có tổng công
suất 12,5 GW, năm 2013 lắp thêm 4,8 MW; Nhật Bản lắp thêm 6,9 GW, tăng 50% so với
công suất đã xây dựng trƣớc đó, đƣa tổng công suất lên khoảng 14 GW [29].
1.2.2. Tình hình trong nƣớc.

15. Chƣơng 1. Tổng quan
4
Hiện trạng phát triển điện mặt trời nối lƣới ở Việt Nam, theo số liệu cập nhật mới
nhất đến 08/2017 cho biết, tổng công suất lắp đặt điện mặt trời chỉ khoảng 28MW, chủ
yếu là quy mô nhỏ cấp điện tại chỗ (vùng ngoài lƣới cho các hộ gia đình và một số dự án
trình diễn nối lƣới điện hạ áp – lặp đặt trên các tòa nhà, công sở). Dự án điện mặt trời
đƣợc nối lƣới đầu tiên là nhà máy quang năng An Hội (Côn Đảo, Bà Rịa - Vũng Tàu).
Dự án đƣợc triển khai từ giữa tháng 3/2014 và hoàn thành việc xây dựng lắp đặt và đấu
nối vào lƣới điện của Điện lực Côn Đảo vào đầu tháng 12/2014 với công suất 36 kWp,
điện lƣợng hơn 50 MWh.
Tuy nhiên, trong vòng 2 năm trở lại đây nhiều chủ đầu tƣ trong và ngoài nƣớc đang
xúc tiến và tìm kiếm cơ hội đầu tƣ vào dự án điện mặt trời nối lƣới quy mô lớn trong
phạm vi cả nƣớc. Mục tiêu nhằm góp phần nâng công suất nguồn điện mặt trời từ mức
không đáng kể nhƣ hiện nay lên khoảng 850 MW vào năm 2020, khoảng 4.000 MW vào
năm 2025 và khoảng 12.000 MW đến năm 2030.
Năm 2016 cả nƣớc có khoảng 30 nhà đầu tƣ bắt đầu xúc tiến lập các dự án điện mặt
trời có công suất từ 20 đến trên 300 MW tại một số địa phƣơng, tập trung chủ yếu ở khu
vực miền Trung. Trong đó đáng chú ý là 2 dự án của Công ty Đầu tƣ và Xây dựng Thiên
Tân (tại tỉnh Quảng Ngãi và Ninh Thuận) và dự án Tuy Phong do Công ty TNHH
DooSung Vina (Hàn Quốc) đầu tƣ với quy mô 66 triệu USD, công suất 30 MW tại tỉnh
Bình Thuận. Tập đoàn Điện lực Việt Nam cũng đang dự định triển khai nghiên cứu phát
triển 2 dự án trên đất liền tại thủy điện Trị An (tỉnh Đồng Nai) và dự án nổi trên mặt nƣớc
tại hồ thủy điện Đa Mi (tỉnh Bình Thuận). Ngoài ra EVN cũng vừa đề xuất với tỉnh Ninh
Thuận về việc đầu tƣ dự án điện mặt trời với tổng vốn đầu tƣ khoảng 8.000 tỷ đồng,
công suất 200 MW trên diện tích 400 ha tại xã Phƣớc Thái, huyện Ninh Phƣớc, tỉnh Ninh
Thuận. Dự án này đã đƣợc tiến hành khởi công trong năm 2018. Tính tới hết tháng
4/2018, Bộ Công Thƣơng đã phê duyệt hơn 70 dự án với tổng công suất trên 3.000 MW,
các dự án dự kiến đƣa vào vận hành vào tháng 6/2019 [30],[31].
1.3. VỀ MỨC ĐỘ TỔN THẤT VÀ LÀM SẠCH TẤM PIN.
1.3.1. Nguyên nhân
Bảng điều khiển năng lƣợng mặt trời bao gồm một lớp phủ thủy tinh hoặc lớp kính
chịu lực để bảo vệ pin mặt trời. Do môi trƣờng ngày càng khắc nghiệt, biến đổi khí hậu,
mức ô nhiễm về bụi bẩn cao, do đó lƣợng bụi tích tụ trên các bề mặt ngày càng nhiều. Vì
những tấm pin đƣợc cài đặt trong môi trƣờng mở nên càng bẩn hơn. Kết quả là những lớp
bụi bẩn bám dày lên trên mặt kính làm giảm độ sáng truyền qua của nó và do đó làm
giảm sản lƣợng điện của toàn bộ hệ thống. Tốc độ giảm sức mạnh theo thời gian là không
thể dự đoán đƣợc vì nó phụ thuộc vào các yếu tố môi trƣờng khác nhau nhƣ loại đất, hoạt
động nông nghiệp, lƣợng mƣa, gió, phân chim, rác lá cây, phấn hoa... Yếu tố chính của

16. DOWNLOAD ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ NỘI DUNG
MÃ TÀI LIỆU: 52230
DOWNLOAD: + Link tải: tailieumau.vn
Hoặc : + ZALO: 0932091562