บทความ

1576653081860

แผงโซล่าเซลล์     

แผงโซล่าเซลล์ (Solar panel หรือ Photovoltaics) คือ การนำเอา โซล่าเซลล์ จำนวนหลายๆเซลล์ มาต่อวงจรรวมกัน อยู่ในแผงเดียวกัน เพื่อที่จะทำให้สามารถผลิตและจ่ายกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น โดยไฟฟ้าที่ได้นั้นเป็นไฟฟ้ากระแสตรง DC

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ให้พลังงานทดแทนสำหรับบ้านของคุณซึ่งช่วยสิ่งแวดล้อมและลดค่าไฟฟ้าของคุณ
แต่ไม่ใช่ทุกแผงเหมือนกัน วัสดุที่ทำจากแผงอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้และวิธีการติดตั้งกับหลังคา
ของคุณกำหนดสภาพแวดล้อมที่ทำงานได้ดีที่สุดก่อนที่คุณจะซื้อแผงโซลาร์เซลล์สำหรับบ้านของคุณศึกษาปัจจัยต่าง ๆ
และตัดสินใจว่าตัวเลือกใดที่เหมาะกับคุณ .

ปัจจับัน แผงโซล่าเซลล์ มีอยู่ 3 ประเภท คือ

1 โมโนคริสตัลไลน์ (Monocrystalline Silicon Solar Cells)

2 โพลีคริสตัลไลน์ (Polycrystalline Silicon Solar Cells)

3 แผงโซล่าเซลล์ชนิด ฟิล์มบาง (Thin Film Solar Cells)

1.1 โมโนคริสตัลไลน์ (Monocrystalline Silicon Solar Cells) มาจาก ผลึกซิลิคอนเชิงเดี่ยว (mono-Si) หรือบางทีก็เรียกว่า single crystalline (single-Si) วิธีสังเกตง่ายๆ คือ แต่ละเซลล์จะมีลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมตัดมุมทั้งสี่มุม และมีสีเข้มเลือกแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบ monocrystalline เพื่อประสิทธิภาพ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ Monocrystalline นั้นดีที่สุดในการแปลงแสงเป็น
พลังงานเนื่องจากความบริสุทธิ์ของซิลิคอนสูง แผงโซลาร์เซลล์แบบผลึกเดี่ยวมักมีราคาแพงที่สุด - ตัวเลือกนี้จะดีที่สุดถ้าคุณต้องการผลิตภาพและราคาที่สูงที่สุดแผงโซลาร์เซลล์ Monocrystalline ยังผลิตของเสียมากที่สุดเมื่อพวกเขากำลังผลิต หากคุณซื้อแผงโซลาร์เซลล์เป็นสีเขียววัสดุอื่นอาจตอบสนองความต้องการของคุณได้ดีขึ้นแผงเซลล์แสงอาทิตย์ทั้งหมดทำจากซิลิคอน ยิ่งความบริสุทธิ์ของซิลิกอนสูงเท่าไหร่แผงของคุณก็จะทำงานได้ดีขึ้นซึ่งเป็นสาเหตุที่พาเนลแบบ monocrystalline นั้นเหมาะสมที่สุด

2.1 โพลีคริสตัลไลน์ (Polycrystalline Silicon Solar Cells) ทำมาจากผลึกซิลิคอน โดยทั่วไปเรียกว่า โพลีคริสตัลไลน์ (polycrystalline,p-Si) บางครั้งเรียกว่า มัลติ-คริสตัลไลน์ (multi-crystalline,mc-Si) ในกระบวนการผลิต สามารถที่นำเอา ซิลิคอนเหลว มาเทใส่โมลด์ที่เป็นสี่หลี่ยมได้ ก่อนที่จะนำมาตัดเป็นแผ่นบางอีกที จึงทำให้เซลล์แต่ละเซลล์เป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส ไม่มีการตัดมุมสีของแผงจะออกน้ำเงินไม่เข้มมากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ polycrystalline สำหรับตัวเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แผงเซลล์แสงอาทิตย์ Polycrystalline ใช้วัสดุซิลิกอนทั้งหมดที่ผลิตด้วยทำให้เป็นตัวเลือก "สีเขียว" แผงเซลล์แสงอาทิตย์ Polycrystalline นั้นมีราคาถูกกว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกเดี่ยวแม้ว่ามันจะไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่าไหร่ [2]โดยปกติแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบ Polycrystalline ทำไม่ได้ดีในอุณหภูมิที่อบอุ่น ภูมิอากาศร้อนที่มีอุณหภูมิสูงกว่าปกติประมาณ 80 ° F (27 ° C) ไม่เหมาะสำหรับแผงคริสตัลไลน์

3.1 แผงโซล่าเซลล์ชนิด ฟิล์มบาง (Thin Film Solar Cells) คือ การนำเอาสารที่สามารถแปลงพลังงานจากแสงเป็นกระแสไฟฟ้า มาฉาบเป็นฟิล์มหรือชั้นบางๆ ซ้อนกันหลายๆชั้น จึงเรียก โซล่าเซลล์ชนิดนี้ว่า ฟิล์มบาง หรือ thin film  แผ่นชนิดนี้มีประสิทธิภาพเฉลี่ยอยู่ที่ 7-13% ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุที่นำมาทำเป็นฟิล์มฉาบ แต่สำหรับบ้านเรือนโดยทั่วไปแล้ว มีเพียงประมาณ 5% เท่านั้น ที่ใช้ แผงโซล่าเซลล์ ที่เป็นแบบชนิดฟิล์มบางแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางสำหรับตัวเลือกที่ประหยัดที่สุด แผ่นฟิล์มบางนั้นคุ้มค่าและเป็นตัวเลือกที่ถูกที่สุด อย่างไรก็ตามพวกมันยังย่อยสลายเร็วกว่าแผงอื่น ๆ เลือกฟิล์มแบบบางถ้าคุณต้องการแผงโซลาร์เซลล์แบบง่ายที่อาจต้องซ่อมเพิ่มในช่วงหลายปีที่ผ่านมาโดยปกติแล้วแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบ แผ่นฟิล์มบางมักต้องการพื้นที่มากที่สุดและใช้ประโยชน์ได้น้อยกว่าสำหรับบ้านขนาดเล็ก พวกเขาอาจต้องการห้องมากถึงสองเท่าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบโมโนหรือโพลีคริสตัลไลน์ที่มีพลังงานเท่ากัน

รูปแบบต่าง ของการนำโซล่าเซลล์ ไปผลิตไฟฟ้าใช้งาน

  ระบบอ๊อฟกริด (Off Grid) หรือ แบบอิสระ ( Stand Alone )

  ระบบออนกริด ( On Grid ) หรือ แบบเชื่อมต่ออิงกับระบบไฟการไฟฟ้า

  ระบบไฮบริดส์ ( Hybrid ) หรือแบบผสม

ข้อคิดเห็นที่ควรอ่านเกี่ยวกับพลังงานทดแทน

  เราต้องเข้าใจข้อจำกัดก่อนว่า พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานทดแทน ที่ไม่สามารถผลิตใช้งานได้ตลอดเวลา เพราะอาศัยแสงอาทิตย์ในการผลิตไฟ ไม่เหมือนกับโรงไฟฟ้าที่ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำ(เขื่อน) หรือพลังงานไอน้ำ(จากถ่านหิน หรือก๊าซธรรมชาติ) ที่สามารถผลิตได้ตลอด 24 ชั่วโมง
ถ้าหากเราต้องการนำระบบไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์มาใช้เป็นพลังงานหลักแล้ว เราต้องคำนึงถึงการเก็บพลังงานไฟฟ้าเพื่อใช้งานในช่วงกลางคืนหรือช่วงไม่มีแสงแดด ซึ่งอุปกรณ์ที่จะเก็บพลังงานไฟฟ้าก็คือแบตเตอรี่ นั่นเองครับ

ระบบอ๊อฟกริด (Off Grid) หรือ แบบอิสระ ( Stand Alone )

คือ ระบบปิด ที่ผลิตไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ โดยไม่ได้เชื่อมต่อกับระบบไฟของการไฟฟ้านครหลวง หรือ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค เลย ระบบนี้เหมาะกับสถานที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึง ไม่คุ้มที่จะเดินลากสายไฟยาวๆเข้ามาใช้เนื่องจากต้นทุนสูง 

วิธีการ

       คือการนำกระแสไฟฟ้าที่ได้จากแผงโซล่าเซลล์ มาชาร์จเข้าแบตเตอรี่ แล้วจึงนำไฟฟ้าที่ได้มาใช้งาน ซึ่งก็สามารถเลือกว่าจะนำจ่ายไฟ ให้กับอุปกรณ์ ที่ใช้ไฟ AC  ทั้งนี้ข้อดีของการที่มีแบตเตอรี่คือสามารถเก็บประจุไฟฟ้าไว้ใช้งานได้กรณีที่ไม่มีแสงอาทิตย์ หรือสามารถใช้ไฟฟ้าในเวลากลางคืนได้เนื่องจากอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้งานภายในบ้านเราเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ AC ( Alternating Current ) แต่ไฟฟ้าที่ได้จากแผง Solar Cell เป็นไฟฟ้ากระแสตรง DC ( Direct Current ) ดังนั้น ก่อนนำไปใช้งานจึงต้องนำมาแปลงมาเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเสียก่อน โดยนำมาต่อเข้ากับอุปกรณ์ที่เรียกว่า อินเวอร์เตอร์ ( Inverter ) ซึ่งกำลังไฟฟ้าที่ได้ก็จะมีการสูญเสียจากการแปลงฯ ทำให้ลดทอนประสิทธิภาพการผลิตกระแสไฟฟ้าลงไป

ข้อดี/ข้อเสีย ออนกริด ( On Grid ) หรือ แบบเชื่อมต่ออิงกับระบบไฟการไฟฟ้า

ข้อดี สามารถลดค่าไฟฟ้า หรือใช้ไฟฟ้าฟรี (หากใช้แผงโซล่าเซลล์จำนวนมาก) เนื่องจากผลิตไฟฟ้าได้เองในตอนกลางวัน ใช้ไฟฟ้าฟรี ลดค่าไฟฟ้าได้ สำหรับผู้ประกอบการติดตั้งระบบไฟขนาดใหญ่ สามารถขายไฟคืนให้กับการไฟฟ้าได้ โดยติดต่อการไฟฟ้า จะต้องสมัครทำสัญญาและยื่นเอกสาร ตามข้อกำหนดของการไฟฟ้านครหลวง และการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค

ข้อเสีย กรณีที่ไฟฟ้าจากการไฟฟ้าดับ ระบบโซลาร์เซลล์ยังจ่ายไฟปกติ แต่กริดไทน์อินเวอร์เตอร์จะหยุดทำงาน โดยไม่จ่ายไฟเข้าสายส่ง เพื่อป้องกันไฟฟ้าดูดเจ้าหน้าที่การไฟฟ้า ซึ่งกำลังทำการซ่อมระบบสายไฟฟ้า    การใช้งานระบบนี้ ส่วนใหญ่จะใช้ในพื้นที่ที่มีไฟฟ้าเข้าถึงแล้ว ใช้เพื่อช่วยลดค่าไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี ซึ่งทางผู้ที่ต้องการติดตั้ง ต้องมีพื้นที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ และรู้ปริมาณการใช้ไฟฟ้าในตอนกลางวัน โดยดูจากหน่วยการใช้ไฟฟ้า ที่เสียค่าไฟฟ้าแต่ละเดือน เพื่อออกแบบกำลังการผลิตระบบไฟฟ้าโซล่าเซลล์ หาขนาดกริดไทอินเวอร์เตอร์ และจำนวนแผงโซลาร์เซลล์
 

ระบบไฮบริดส์ ( Hybrid ) หรือแบบผสม

          เป็นระบบที่นำเอา ระบบออนกริด และ อ็อฟกริด มารวมกันคือจะมีระบบแบตเตอรี่ มาสำรองพลังงาน ใช้งานในเวลาที่ไม่มีแสงอาทิตย์ และสำหรับกรณีที่เมื่อมีแสงอาทิตย์แล้วผลิตกระแสไฟฟ้าได้หากกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้มีมากกว่าที่นำมาใช้งาน ระบบก็นำกระแสไฟฟ้านั้นชาร์จเข้าแบตเตอรี่ เพื่อนำมาใช้งานได้ต่อไป พอถึงเวลากลางคืนที่ผลิตไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ไม่ได้ ระบบก็จะไปนำเอากระสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่มาใช้ก่อน หากยังไม่เพียงพอ ระบบก็จะไปดึงไฟฟ้ามาจากระบบจำหน่ายมาชดเชยอีกทีหนึ่ง

วิธีการ
         หลักการทำงานคือเมื่อแผงโซล่าเซลล์ได้รับพลังงานแสงอาทิตย์ ก็แปลงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (DC) แล้วส่งต่อมายัง ไฮบริดส์ อินเวอร์เตอร์ ซึ่งไฮบริดส์ อินเวอร์เตอร์ก็แปลงแป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ซึ่งก็จะเชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายไฟของการไฟฟ้าฯ และอีกขั้วหนึ่งก็ต่อเข้ากับแบตเตอรี่ และอีกขั้วหนึ่งก็ต่อไฟฟ้าไปใช้งานต่างๆ

         ในเวลากลางวันเมื่อผลิตไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ ระบบก็จะนำไฟฟ้าที่ผลิตได้มาจ่ายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าของเรา แต่หากกระแสไฟฟ้าที่เราผลิตได้ไม่เพียงพอ ก็จะไปดึงไฟจากแบตเตอรี่ หรือการไฟฟ้าฯมาใช้งานได้ โดยอัตโนมัติ (ซึ่งเราสามารถตั้งค่าได้ที่ตัว ไฮบริดส์ อินเวอร์เตอร์) หรือหากเราผลิตไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์มามากกว่าที่เราใช้งานระบบก็นำกระแสไฟฟ้านี้ไปชาร์จแบตเตอรี่เพื่อสำรองไฟฟ้าใช้งานต่อไป

          ในเวลากลางคืนที่เราไม่สามารถผลิตไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ได้ ที่ตัวไฮบริดส์ อินเวอร์เตอร์ สามารถตั้งค่าได้ว่าจะเอาไฟจากแบตเตอรี่มาใช้งานก่อนจนหมดแล้วค่อยนำไฟฟ้าจากระบบของการไฟฟ้ามาใช้งาน ซึ่งทำให้เราประหยัดค่าไฟฟ้าลงได้ และหรือบางท่านอาจกลัวว่าแบตเตอรี่จะเสื่อมเร็วเกินไป ก็สามารถตั้งค่าให้ใช้ไฟฟ้าจากการไฟฟ้าเป็นอันดับแรกก่อน หากระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้าขัดข้องจึงไปนำไฟฟ้าจากแบตเตอรี่มาใช้งาน ก็ได้

ข้อดี/ข้อเสีย ระบบไฮบริดส์ ( Hybrid ) หรือแบบผสม

ข้อดี ระบบทำงานได้ทั้งแบบ on-grid และ off-grid สามารถเปลี่ยนแหล่งไฟฟ้าได้เองตามสถานการณ์ ช่วยรักษาความเสถียรของระบบไฟฟ้า และใช้ไฟได้เองภายในกรณีไฟจากการไฟฟ้าดับ

ข้อเสีย อินเวอร์เตอร์ชนิดนี้มีให้เลือกน้อยมาก และยังไม่ได้รับการยอมรับจากการไฟฟ้า (กฟผ.) เลยไม่สามารถขนานไฟฟ้ากับกริดได้ ไม่สามารถขายไฟคืน กฟผ. ได้ ต้องใช้อุปกรณ์มากเช่นเดียวกับ off-grid ซึ่งทำให้ระบบโดยรวมแพง และไม่คุ้มค่า