Tấm pin mặt trời có thể phát huy công năng khi trời mây mưa?

Tấm pin mặt trời có thể phát huy công năng khi trời mây mưa? là câu hỏi rất phổ biến với những hộ gia đình và doanh nghiệp quan tâm đến giải pháp điện mặt trời. Khi thời tiết thất thường, nhiều người lo rằng tấm pin PV sẽ giảm hiệu suất đáng kể, dẫn đến sản lượng không ổn định. Nhờ sự phát triển của công nghệ bán dẫn, vật liệu quang điện và các hệ thống inverter hiện đại, DAT Group – đơn vị thành lập từ 2006 – mang đến những phân tích chuyên môn sâu nhằm giúp bạn hiểu chính xác cách hệ thống vận hành trong mây mưa.

1.Nguyên lý hoạt động của tấm pin mặt trời

Để hiểu hiệu suất khi trời mây mưa, trước tiên cần nắm nguyên lý vận hành của tấm pin PV và cơ chế chuyển đổi quang năng thành điện năng.

Tấm pin PV được cấu tạo từ các tế bào quang điện (solar cells) làm bằng silicon tinh thể. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào, các electron được giải phóng và tạo thành dòng điện một chiều (DC). Dòng DC này được inverter chuyển đổi thành điện xoay chiều (AC) để sử dụng.

Nghiên cứu của National Renewable Energy Laboratory (NREL) cho thấy hiệu suất chuyển đổi của các cell silicon hiện đại dao động 18–23%, phụ thuộc vào điều kiện ánh sáng và công nghệ chế tạo.

2.Tấm pin mặt trời hoạt động thế nào khi thời tiết nhiều mây mưa?

Sau khi hiểu nguyên lý cơ bản, chúng ta đi sâu vào câu hỏi quan trọng: Hệ thống điện mặt trời thực sự cho ra bao nhiêu điện khi trời u ám?

Khi trời nhiều mây, ánh sáng trực tiếp giảm nhưng bức xạ khuếch tán (diffuse irradiation) vẫn tồn tại. Đây chính là lý do tấm pin PV vẫn tạo ra điện – chỉ là hiệu suất thấp hơn.

Theo một thống kê từ EnergySage, trong điều kiện mây mù, tấm pin vẫn có thể tạo ra 10–25% sản lượng, thậm chí cao hơn nếu mây mỏng. Trong mưa, nước giúp giảm nhiệt độ bề mặt, khiến hiệu suất đôi khi ổn định hơn so với trời nắng gay gắt.

3. Khả năng hoạt động của tấm pin mặt trời vào mùa đông

Chuyển sang mùa đông – giai đoạn có số giờ nắng thấp nhưng nhiệt độ lại lý tưởng cho tấm pin. Nhiệt độ mát giúp giảm thất thoát năng lượng, do đó vào mùa đông, nhiều nước châu Âu ghi nhận hiệu suất PV không giảm mạnh như suy nghĩ thông thường.

Cơ quan Năng lượng châu Âu cho biết, mùa đông có thể giảm tổng bức xạ nhưng hiệu suất tấm PV lại cao hơn 1–5% nhờ điều kiện nhiệt độ.

4. 7 mẹo giúp tấm pin mặt trời luôn đạt hiệu suất khi thời tiết mây mưa

Để duy trì hiệu suất ổn định trong điều kiện thời tiết nhiều mây, các giải pháp kỹ thuật dưới đây đóng vai trò quan trọng. Những mẹo này giúp hệ thống vận hành tốt hơn trong cả những ngày bức xạ yếu, đảm bảo nguồn điện liên tục và giảm thiểu thất thoát năng lượng.

4.1. Ưu tiên chọn tấm pin hiệu suất cao, nguồn gốc rõ ràng

Tấm pin hiệu suất cao (mono PERC, half-cell, TOPCon) giúp tối ưu sản lượng trong điều kiện ánh sáng yếu. Những công nghệ này được thiết kế nhằm tăng khả năng thu nhận bức xạ khuếch tán trong mây mưa.

4.2. Bố trí, lắp đặt thêm các tấm pin phù hợp nhu cầu

Khu vực có lượng nắng thấp thường cần số lượng tấm PV cao hơn để đảm bảo sản lượng điện ổn định. Việc tính toán công suất dựa trên nhu cầu tiêu thụ trung bình năm giúp hệ thống vận hành ổn định hơn trong những ngày trời u ám.

4.3. Đầu tư hệ thống lưu trữ điện cho ngày ít nắng

Pin Lithium (không dùng ắc quy hay pin sắt theo quy định) giúp tích trữ điện cho những ngày mưa kéo dài. Loại pin này có độ bền 7–10 năm và an toàn cao.

4.4. Đảm bảo không gian không bị bóng râm che phủ tấm pin

Bóng râm là nguyên nhân làm giảm hiệu suất mạnh nhất. Chỉ 10–20% bề mặt bị che cũng có thể làm giảm 50% sản lượng hệ thống (theo Solar Energy Industries Association).

4.5. Ứng dụng công nghệ giám sát thông minh để quản lý hệ thống

Các nền tảng IoT, giám sát từ xa (monitoring system) giúp bạn theo dõi công suất từng tấm PV theo thời gian thực, từ đó phát hiện nhanh sự cố.

4.6. Thường xuyên vệ sinh bề mặt, kiểm tra bảo trì định kỳ

Mưa chỉ hỗ trợ rửa trôi bụi nhẹ nhưng không thể thay thế vệ sinh chuyên nghiệp. Việc kiểm tra định kỳ 2–3 lần mỗi năm giúp phát hiện kịp thời hư hỏng, bụi bẩn bám dày hoặc các yếu tố làm giảm hiệu suất của tấm PV.

4.7. Điều chỉnh góc nghiêng tấm pin tối ưu theo mùa

Góc nghiêng phù hợp giúp tấm PV nhận bức xạ tốt hơn trong mùa mây mưa. Ví dụ, Việt Nam thường sử dụng góc 10–15° cho các hệ thống dân dụng.

5. Nên dùng loại pin mặt trời nào ở khu vực thường xuyên có mưa?

Ở những khu vực có lượng mưa nhiều, cần ưu tiên lựa chọn các loại tấm PV có khả năng hoạt động tốt trong điều kiện ánh sáng yếu. Các công nghệ sau được đánh giá cao nhờ khả năng thu nhận bức xạ khuếch tán hiệu quả:

• Tấm PV mono PERC half-cell
• Công nghệ TOPCon với độ suy hao thấp
• Cell có hệ số nhiệt (temperature coefficient) thấp, giúp duy trì hiệu suất trong điều kiện lạnh – ẩm
• Bề mặt kính cường lực có lớp phủ chống bám nước, giảm đọng bụi và tối ưu bức xạ khi trời mưa

Ngoài ra, hệ thống nên kết hợp với inverter có hiệu suất ≥ 97% để tối ưu chuyển đổi điện trong điều kiện thiếu sáng. Loại inverter này giữ vai trò quan trọng trong việc ổn định nguồn điện khi bức xạ thay đổi liên tục, đặc biệt vào những ngày âm u hoặc mưa kéo dài.

6. Hướng dẫn bảo trì tấm pin năng lượng mặt trời hiệu quả

Để hệ thống điện mặt trời duy trì hiệu suất cao trong suốt vòng đời 25–30 năm, việc bảo trì đúng cách là yếu tố không thể bỏ qua. Nhiều hệ thống suy giảm công suất sớm không phải do chất lượng tấm PV, mà do vệ sinh không đúng cách, kết nối lỏng hoặc che bóng mà chủ nhà không nhận ra. 

Dưới đây là hướng dẫn chi tiết giúp bạn chủ động kiểm soát tình trạng hệ thống và đảm bảo hiệu quả hoạt động ngay cả trong những thời điểm mây mưa kéo dài. Các hạng mục bảo trì và tần suất đề xuất:

Qua toàn bộ phân tích, có thể khẳng định: tấm pin mặt trời có thể phát huy công năng khi trời mây mưa, dù hiệu suất giảm nhưng hệ thống vẫn hoạt động ổn định nếu được lắp đặt đúng kỹ thuật. Với giải pháp từ DAT Group – thành lập từ 2006 – bạn có thể tối ưu hiệu suất, tiết kiệm 30–70% tiền điện và hưởng lợi trong suốt 25–27 năm tiếp theo.

Tham khảo chi tiết thêm tại website của DAT Group: https://datsolar.com/

Tài liệu tham khảo

• NREL – Solar Cell Efficiency
• EnergySage – Do solar panels work on cloudy days?
• SEIA – Solar Shading Impact
• International Energy Agency