แผงโซล่าเซลล์ 200Wsolarcellmonocystalline 200W

แผงโซล่าเซลล์ 200W solarcellmonocystalline 200W

การบำรุงรักษาระบบโซล่าเซลล์และแผงโซล่าเซลล์

   การบำรุงรักษา  หมายถึง วิธีการปฏบัติหรือแนวทางตามระยะเวลาที่เหมาะสม เพื่อทำให้แผงเซลล์แสงอาทิตย์มีอายุการใช้งานยาวนาน และผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากที่สุด ท่านผู้ใช้งานควรทราบถึงสิ่งสำคัญที่มีผลต่อการผลิตไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์  มีดังต่อไปนี้

1.       พื้นที่ของแผง แผงเซลล์แสงอาทิตย์ยิ่งมีขนาดใหญ่ จะยิ่งผลิตไฟฟ้าได้มากยิ่งขึ้น สรุปคือยิ่งมากยิ่งได้เยอะ

2.       ความสว่างของแสงอาทิตย์ ยิ่งแสงอาทิตย์ตกลงบนแผงมาก จะยิ่งผลิตไฟฟ้าได้มากขึ้น หากมีร่มเงาบังแผงแม้เพียง  1  เซลล์ ไฟฟ้าที่ผลิตได้อาจลดลงเหลือแค่ครึ่งหรือต่ำกว่านั้น

3.       ทิศทางการวางแผง ควรวางแผงเซลล์แสงอาทิตย์ให้หันไปทางด้านดวงอาทิตย์ เพื่อให้ผลิตไฟฟ้าได้มากที่สุด (ในประเทศไทยจะวางให้มีมุมเอียงประมาณ 15 องศา หันหน้าแผงไปทางทิศใต้)

4.       ความร้อน แผงเซลล์แสงอาทิตย์จะทำงานได้ดีในสภาพเย็นหากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ร้อน หรือ อยู๋ในที่มีอุณหภูมิสูงมากๆ จะผลิตไฟฟ้าได้น้อยลง คือจะแปรผกผันกับความร้อนแต่จะแปรผันตรงกับแสงสว่าง

แนวทางการบำรุงรักษาที่เหมาะสม เมื่อติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในทิศทางที่ถูกต้องแล้วควรทำความสะอาดด้านหน้าแผงด้วยน้ำสะอาด (น้ำเปล่า) และใช้ผ้าหรือฟองน้ำอย่างน้อยปีละ 2 ครั้ง เนื่องจากอาจมีมูลนก ฝุ่นละออง หรือเศษใบไม้ ฯลฯ ติดอยู่บนแผงเซลล์ ไม่ควรใช้วัสดุที่ทำให้เกิดรอยบนหน้ากระจกหน้าแผงเซลล์มาทำความสะอาด  เพราะจะทำให้ประสิทธิภาพการรับแสงต่ำลง และต้องไม่ให้มีร่มเงามาบังแผงเซลล์แสงอาทิตย์โดยเฉพาะในช่วงเวลาตั้งแต่ 8.00-16.00 น.

มารู้จักกับเซลล์แสงอาทิตย์ หรือโซล่าเซลล์

เซลล์แสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ที่นำมาเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง และในทางอ้อมสามารถนำมาเปลี่ยนแปลงเป้นพลังงานความร้อนและสารเคมี เซลล์แสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำจำพวก ซิลิคอน เยอรมันเนียม หรือสารอื่นๆ ที่สามารถก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้เมื่อถูกรังสีอาทิตย์ตกกระทบ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าไหลในวงจร

เซลล์แสงอาทิตย์ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 1954 โดย Chapin , Fuller และ Pearson โดยบุคคลทั้งสามได้ค้นพบเทคโนโลยีการสร้างรอยติ่ พี – เอ็น (P-N Junction) แบบใหม่โดยวิธีการแพร่สารเข้าไปในผลึกของซิลิคอน จนได้เซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งมีประสิทธิภาพเพียง 6 %  ซึ่งในปัจจุบันนี้ได้มีการพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ให้มีประสิทธิภาพสูงกว่า 15%ในระยะแรกของการพัฒนาเซลล์ จะใช้สำหรับโครงการด้านอวกาศ อาทิ ดาวเทียมหรือยานอวกาศที่ส่งจากพื้นโลกไปโคจรนอวกาศ จะใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นแหล่งกำหนดไฟฟ้า ภายหลังจากนั้นจึงได้มีการนำเอาแผงเซลล์อาทิตย์มาใช้บนพื้นโลกกันอย่างแพร่หลาย

                เซลล์แสงอาทิตย์เป็นสิ่งประดิษฐ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ ที่สร้างจากสารกึ่งตัวนำ ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง กระแสไฟฟ้าที่ได้จะเป็นไฟกระแสตรงโครงสร้างหลักของเซลล์แสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ที่นิยมใช้กันอยู่ในปัจจุบันคือ รอยต่อ พี –เอ็น ของสารกึ่งตัวนำที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายคือ ซิลิคอน เนื่องจากซิลิคอนเป็นธาตุที่มีมากที่สุดในบรรดาสารกึ่งนำที่มีอยู่ในโลก จึงมีราคาถูกและเป็นสารกึ่งตัวนำที่ได้มีการพัฒนามานานแล้ว เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องจึงเป็นที่เข้าใจและใช้งานกันอย่างแพร่หลาย

 หลักการผลิตไฟฟ้าโดยโซล่าเซลล์เซลล์แสงอาทิตย์

                วิวัฒนาการของเซลล์แสงอาทิตย์ได้มีมานานนับทศวรรษ เซลล์แสงอาทิตย์ที่ผลิตขึ้นในช่วงแรกจะผลิตจากซีลิเนียม ซึ่งมีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงพลังงานประมาณ  1 –2%จึงทำให้การใช้งานเซลล์แสงอาทิตย์ไม่เป็นที่แพร่หลายมากนัก จนถึงช่วง พ.ศ 2493 ได้มีการผลิตซิลิคอนขึ้นได้สำเร็จเป็นครั้งแรก และได้พัมนาต่อมาเร่อยๆ เพื่อให้ได้เวลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทิภาพและราคาถุกลง ตลอดจนถึงมีอายุการใช้งานได้นาน ปุจจุบันเซลล์แสงอาทิตย์ได้มีการผลิตในหลายลัการะดังนี้

1.       ผลึกเดี่ยวซิลิคอน (Single Crystalline Silicon)

2.       ผลึกดพลีวิลิคอน( Poly Crystalline Silicon)

3.       ฟิล์มบางอะมอฟัสซิลิคอน (Amorphous Siliocon)

4.       ผลึกแกลเลียมอาร์เซไนด์ (Gallium Arsenide)

เซลล์แสงอาทิตย์เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่สร้างขึ้น เพื่อเป็นอุปกรณ์สำหรับการเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยนำสารกึ่งตัวนำ อาทิ ซิลิคอน วึ่งมีราคาถูกและมีมากบนพื้นโลกโดยนำมาผ่านกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ผลิตให้เป็นแผ่นให้เป็นแผ่นบางบริสุทธิ์เรียกว่า เซลล์แสงอาทิตย์เมื่อแสงตกกระทบบนแผ่นเซลล์ รัวสีของแสงที่มีอนุภาคของพลังงานที่เรียกว่า โฟรตอน (Photon) จะถ่ายโอนพลังงานให้กับอิเล็กตรอน (Electron) ในสารกึ่งตัวนำจนมีพลังงานมากพอที่จะกระโดดข้ามขอบเขตออกมาจากแรงดึงดูดของอะตอมและสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ เมื่ออิเล็กตรอนมีการเคลื่อนที่ครบวงจรก็จะเกิดไฟฟ้ากระแสตรงขึ้น

                องค์ประกอบหลักของเซลล์แสงอาทิตย์คือ สารกึ่งตัวนำ (Semi Conductors) จำนวน 2 ชนิดมาต่อกัน ซึ่งเร้ารียกว่า รอยต่อ พี –เอ็น (P-N Junction)เมื่อแสงอาทิตย์ตกกระทบเซลล์แสงอาทิตย์ ก็จะถ่ายโอนพลังงานให้กับอะตอมของสารกึ่งตัวนำทำให้เกิดการสร้างพาหะนำไฟฟ้าประจุลบและประจุบวกขึ้นได้แก่ อิเล็กตรอนและโฮล โครงสร้างรอยต่อพี – เอ็น จะทำหน้าที่ในการสร้างสนามฟ้าภายในเซลล์เพื่อแยกพาหะไฟฟ้าชนิดอิเล็กตรอนให้ไหลไปที่ขั้วลบและทำให้พาหะนำไฟฟ้าชนิดโฮลไหลไปที่ขั้วบวก ด้วยเหตุนี้ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าแบบกระแสตรงขึ้นที่ขั้วทั้งสอง เมื่อเราต่อแผงเซลล์แสงอาทิตย์เข้ากับอุปกรณืไฟฟ้าต่างๆ ก็จะทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจรอย่างต่อเนื่องตราบเท่าที่ยังมีแสงอาทิตย์ตกกระทบแผงเซลล์ และเราสามาถนำเอาพลังงานไฟฟ้าไปใช้ประโยชน์ไดทันที  หรือนำไปเก็บกักไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้งานในภายหลังได้

                แม้ว่าเทคโนโลยีการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ ได้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องจนป็นที่เชื่อถือไดโดยใช้สารกึ่งตัวนำแบบผลึกของซิลิคอน ที่มีความบริสุทธิ์สูงและมีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ประมาณ 12 -17 %  แต่ทว่าราคาของเซลล์แสงอาทิตย์แบผลึกของซิลิคอน ไม่สามารถที่จะลดราคาลงได้อีกมากนักเนื่องจากผลึกของซิลิคอนเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ จึงมีคุณค่าเพิ่มที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียมกับการนพมาผลิตเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ นอกจากนั้นกรรมวิธีในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์จากผลึกของซิลิคอน ที่จะต้องนำมาเลื่อยให้เป็นแผ่นบางๆ (wafer) จึทำให้เกิดการสูญเสียในลักาณะขี้เลื่อยไปไม่น้อยกว่าครึ่ง

                อย่างไรก็ตามบริษิทผู้ผลิตเซลล์แสงอาทิตย์หลาย ๆ แห่ง ได้พยายามที่จะพัฒนาเพื่อลดราคาการผลิตด้วยการดึงเป็นแผ่นฟิล์ม (Ribbon) และการใช้ซลิคอนแบบไม่เป็นผลึก(Amorphous Silicon) ในลักษณะฟิล์มบางเคลือบลงบนแผ่นกระจกหรือแผ่น Stainless  steel  ที่งอโค้งได้โดยวิธีการดังกล่าวแล้วนี้ จะสามารถช่วยลดต้นทุนในการผลิตลงไปไดมาก แต่เนื่องจาดซิลิคอนแบบผลึกดังนั้นจึงได้มีการพยายามพัฒนาสารประกอบตัวอื่นๆ อาทิ Copper lndium Diselenide(CLS) และCadmium Telluride (CdTe) เพื่อผลิตเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางขึ้น โดยมีความคาดหวังว่าจะมีประสิทธิภาพสูงและอายุการใช้งานนานกว่าวิลิคอนแบบไม่เป็นผลึก นอกจากนี้ยังได้มีการพัฒนาประกอบซึ่งใช้สำหรับแปลงค่ากระแสไฟฟ้า (lnverter) ให้มีราคาถูกลงอีกด้วย