Solar Module Inverter Battery       Solar Pump Solar Mounting Solar Street Light

เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell)

เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell) เป็นสิ่งประดิษฐ์กรรมทางอิเลคทรอนิกส์ ที่สร้างขึ้นเพื่อเป็นอุปกรณ์สำหรับเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยการนำสารกึ่งตัวนำ เช่น ซิลิกอน ซึ่งมีราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดบนพื้นโลกมาผ่านกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เพื่อผลิตให้เป็นแผ่นบางบริสุทธิ์ และทันทีที่แสงตกกระทบบนแผ่นเซลล์ รังสีของแสงที่มีอนุภาคของพลังงานประกอบที่เรียกว่า โฟตอน (Proton) จะถ่ายเทพลังงานให้กับอิเล็กตรอน (Electron) ในสารกึ่งตัวนำจนมีพลังงานมากพอที่จะกระโดดออกมาจากแรงดึงดูดของอะตอม (atom) และเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ดังนั้นเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ครบวงจรจะทำให้เกิดไฟฟ้ากระแสตรงขึ้น เมื่อพิจารณาลักษณะการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์พบว่า เซลล์แสงอาทิตย์จะมีประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูงที่สุดในช่วงเวลากลางวัน ซึ่งสอดคล้องและเหมาะสมในการนำเซลล์แสงอาทิตย์มาใช้ผลิตไฟฟ้า เพื่อแก้ไขปัญหาการขาดแคลนพลังงานไฟฟ้าในช่วงเวลากลางวัน

ทฤษฎีหลักการทำงานของ Solar Power System

ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาเป็นการใช้พื้นที่หลังคาบ้าน อาคารธุรกิจ หรือ โรงงาน ติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งส่วนที่อยู่บนหลังคา ได้แก่ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำหน้าที่รับแสงอาทิตย์และเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง ไฟฟ้าที่ได้จะเป็นกระแสตรง (Direct Current) ซึ่งจะถูกส่งมายังเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าหรือ Inverter ที่ติดตั้งอยู่ภายในบ้าน เพื่อเปลี่ยนกระแสไฟตรงให้เป็นกระแสสลับ (Alternate Current) ที่สามารถนำมาใช้งานได้เหมือนกับกระแสไฟฟ้าที่เราใช้อยู่

Solar Cell  แบ่งออกเป็น 3 ระบบ

1.ระบบโซล่าเซลล์ แบบเชื่อมต่อสายส่งการไฟฟ้า / Solar cell on grid system ระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ ชนิดต่อเชื่อมสายส่งการกับไฟฟ้า เป็นระบบผลิตไฟฟ้าจากแผง Solar cell ที่สามารถต่อเข้ากับระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้าได้ โดยลักษณะการทำงานของ ระบบจะผลิตไฟฟ้าและจ่ายร่วมไปกับไฟฟ้าที่เราใช้ปกติ ในลักษณะของการชดเชยการใช้ไฟฟ้ากับไฟฟ้าการไฟฟ้าที่ใช้ปกติ ทำให้ระบบการผลิตไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์แบบนี้ ไม่จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่ในการสำรองไฟฟ้า ไม่ต้องแยกอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต่อออกมา สามารถจ่ายไฟฟ้าเข้าที่ตู้จ่ายไฟฟ้าหลัก คือตู้ MDB , SDB หรือตู้ consumer load ได้     หลักการทำงาน ระบบ Grid Direct ( On Grid ) ระบบนี้ได้ไฟจากแผงโซล่า ( PV ) แล้วต่อตรงเข้าระบบอินเวอเตอร์แบบพิเศษ     ( Grid Tie Inverter ) แล้วได้ไฟกระแสสลับเข้าระบบไฟฟ้าภายในบ้าน ทำให้ประหยัดค่าไฟฟ้าได้มาก เพราะมีประสิทธิภาพสูงที่สุดในการแปลงไฟ เพราะไม่ต้องใช้วิธีแปลงลงแบตเตอร์รี่แล้วต้องแปลงขึ้นเป็นไฟฟ้าใช้ในบ้านอีก และระบบนี้ไม่ต้องใช้แบตเตอร์รี่ทำให้ประหยัดลดต้นทุนไปได้มาก ข้อเสียของระบบนี้คือมีไฟใช้เฉพาะในเวลากลางวันเมื่อมีแสงแดดเท่านั้น และเมื่อไฟฟ้าของการไฟฟ้าดับลง ระบบจะทำการปิดตัวเอง   2. ระบบโซล่าเซลล์ แบบเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ / Solar cell off grid system ระบบที่ผลิตไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์แบบระบบออฟกริดนี้จะสามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้เอง โดยไม่ต้องพึ่งพาการไฟฟ้า ซึ่งสามารถแยกหมวดย่อยลงไปได้อีกตามลักษณะแรงดันไฟฟ้าที่จะใช้งานว่าเป็น ไฟฟ้ากระแสตรง หรือ ไฟฟ้ากระแสสลับ โดยต้องเลือกโหลด (เครื่องใช้ไฟฟ้า) ให้เหมาะสมกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้     หลักการทำงาน  ระบบ Stand Alone ( off grid ) นั้นคือระบบที่ทำงานด้วยตัวของมันเอง เป็นระบบปิดที่ไม่มีไฟฟ้าของการไฟฟ้าเข้ามาเกี่ยวข้อง ระบบนี้จะมีการใช้แบตเตอร์รี่มาสำรองไฟ คือเมื่อแผงโซล่ารับพลังงานจากแสงแดดแล้วจะส่งไปที่ตัว โซล่าร์ชาร์ตคอนโทรลเลอร์ ( Solar Charge Controller ) เพื่อจำกัดกระแสชาร์ตและแรงดันให้พอเหมาะ สำหรับแบตเตอร์รี่ที่ทำการชาร์ตจนกระทั่งเต็ม ระบบนี้มีทั่งระบบกระแสตรง DC และกระแสสลับ AC ซึ่งต้องผ่านตัวอินเวอเตอร์อีกทีหนึ่ง ระบบนี้เหมาะกับสถานที่ไม่มีไฟฟ้าใช้ เช่นในชนบทที่ห่างไกลความเจริญไม่มีไฟฟ้าใช้ สวน ไร่นา บ้าน หรือรีสอร์ท ที่ไฟเข้าไม่ถึง ไม่คุ้มที่จะเดินลากสายไฟยาวๆเข้ามาใช้เนื่องจากต้นทุนสูง ระบบนี้จึงเหมาะสมที่สุด หรือถ้าใช้ในเมืองที่มีไฟฟ้าใช้อยู่แล้วระบบนี้ก็ยังมีความสำคัญคือทำเป็นระบบไฟฟ้าสำรองเมื่อไฟฟ้าดับ (Back Up) เรายังสามารถใช้ไฟฟ้าในบ้านได้อยู่เช่นระบบสำคัญๆ  ระบบแสงสว่าง ปั้มน้ำ ตู้เย็น พัดลม   3. ระบบโซล่าเซลล์ แบบผสมผสาน / Solar cell Hybrid System เป็นระบบผลิตไฟฟ้าที่ถูกออกแบบสำหรับทำงานร่วมกับอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าอื่นๆ เช่น ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กับพลังงานลม และเครื่องยนต์ดีเซล ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กับพลังงานลม และไฟฟ้าพลังน้ำ เป็นต้น โดยรูปแบบระบบจะขึ้นอยู่กับการออกแบบตามวัตถุประสงค์โครงการเป็นกรณีเฉพาะ เหมาะกับพื้นที่ที่ไม่มีไฟใช้ แต่มีแหล่งพลังงานมากกว่าหนึ่งแห่ง ส่วนมากได้รับความนิยมติดตั้งตามเกาะต่างๆ เป็นการผสมผสานระหว่างพลังงานสองแห่งหรือหลายแบบขึ้นไป เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม เครื่องปั่นไฟที่ใช้น้ำมัน     หลักการทำงาน  ระบบ (Grid Intraactive or Hybrid Systems ) คือเอาระบบ ออนกริด (On Grid)  และออฟกริด (Off Grid) มารวมกัน ช่วยลดการสูญเสียเนื่องจากกระแสไฟจากแผงโซล่า จะป้อนเข้ามาที่โหลดใช้งานได้เลย ก่อนที่จะเข้าไปชาร์ทในแบตเตอรี่ เมื่อโหลดใช้งานน้อยลง จนกระแสไฟจากแผงโซล่าเหลือก็จะค่อยชาร์ทเข้าเก็บในแบตเตอรี่ วิธีนี้ ช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้ อีกด้วย ซึ่งถ้าเป็น OFF GRID INVERTER จะต้องเข้ามาที่แบตเตอรี่ก่อน แล้วค่อย แปลงไฟด้วยอินเวอร์เตอร์ ให้เป้นกระแสสลับ

การผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์มีจุดเด่นที่สำคัญ แตกต่างจากวิธีอื่นหลายประการ ดังต่อไปนี้

1. ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวในขณะใช้งาน จึงทำให้ไม่มีมลภาวะทางเสียง     2. ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะเป็นพิษจากขบวนการผลิตไฟฟ้า     3. มีการบำรุงรักษาน้อยมากและใช้งานแบบอัตโนมัติได้ง่าย     4. ประสิทธิภาพคงที่ไม่ขึ้นกับขนาด     5. สามารถผลิตเป็นแผงขนาดต่างๆ ได้ง่าย ทำให้สามารถผลิตได้ปริมาณมาก     6. ผลิตไฟฟ้าได้แม้มีแสงแดดอ่อนหรือมีเมฆ     7. เป็นการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้มาฟรีและมีไม่สิ้นสุด     8. ผลิตไฟฟ้าได้ทุกมุมโลกแม้บนเกาะเล็กๆ กลางทะเล บนยอดเขาสูง และในอวกาศ     9. ได้พลังงานไฟฟ้าโดยตรงซึ่งเป็นพลังงานที่นำมาใช้ได้สะดวกที่สุด