ทำความรู้จักกับ แผง โซล่าเซลล์

ปัจจุบันปัญหาเรื่องของพลังงานและสิ่งแวดล้อมกำลังเป็นประเด็นที่สำคัญต่อมนุษยชาติเป็นอย่างมาก เกิดการขาดแคลนของพลังงานฟ้าและพลังเชื้อเพลิงที่กำลังค่อยๆ หดและหมดลงไป “พลังงานทางเลือก” ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมจึงเป็นแนวทางที่สำคัญที่จะช่วยมุ่งมั่นพัฒนาอนาคตของมนุษย์ให้ก้าวเดินต่อไปอย่างต่อเนื่องนั้นเองครับ บทความนี้จะพาทุกๆ ท่านไปพบกับ “พลังงานแสงอาทิตย์ ” หรือทีเราเรียกกันว่า “โซลล่า เซลล์” นั้นเองครับ

พลังงานแสงอาทิตย์ คืออะไร?

พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานทดแทนประเภทหมุนเวียนที่ใช้แล้วเกิดขึ้นใหม่ได้ตาม ธรรมชาติ เป็นพลังงานที่สะอาด ปราศจากมลพิษ และเป็นพลังงานที่มีศักยภาพสูง ในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์สามารถจำแนกออกเป็น 2 รูปแบบคือ การใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า และการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตความร้อน

ซึ่งระบบผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ แบ่งออกเป็น 3 ระบบ คือ

●เซลล์แสงอาทิตย์แบบอิสระ (PV Stand alone system) เป็นระบบผลิตไฟฟ้าที่ได้รับการออกแบบสำหรับใช้งานในพื้นที่ชนบทที่ไม่มีระบบสายส่งไฟฟ้า อุปกรณ์ระบบที่สำคัญประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ อุปกรณ์ควบคุมการประจุแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ และอุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับแบบอิสระ

●เซลล์แสงอาทิตย์แบบต่อกับระบบจำหน่าย (PV Grid connected system) เป็นระบบผลิตไฟฟ้าที่ถูกออกแบบสำหรับผลิตไฟฟ้าผ่านอุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเข้าสู่ระบบสายส่งไฟฟ้าโดยตรง ใช้ผลิตไฟฟ้าในเขตเมือง หรือพื้นที่ที่มีระบบจำหน่ายไฟฟ้าเข้าถึง อุปกรณ์ระบบที่สำคัญประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ อุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับชนิดต่อกับระบบจำหน่ายไฟฟ้า

●เซลล์แสงอาทิตย์แบบผสมผสาน (PV Hybrid system) เป็นระบบผลิตไฟฟ้าที่ถูกออกแบบสำหรับทำงานร่วมกับอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าอื่นๆ เช่น ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กับพลังงานลม และเครื่องยนต์ดีเซล ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กับพลังงานลม และไฟฟ้าพลังน้ำ เป็นต้น โดยรูปแบบระบบจะขึ้นอยู่กับการออกแบบตามวัตถุประสงค์โครงการเป็นกรณีเฉพาะ

ข้อดีของพลังงานแสงอาทิตย์

●พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่ไม่มีค่าใช้จ่ายและเป็นพลังงานจากธรรมชาติที่ไม่มีวันหมด สามารถผลิตได้ทุกพื้นที่บนโลกตราบใดที่มีแสงอาทิตย์ส่องถึง

●นำไปใช้งานได้หลากหลาย เช่น ผลิตกระแสไฟฟ้าหรือความร้อน และในกระบวนการผลิต แปรรูป และใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ก่อให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเหมือนแหล่งพลังงานอื่น

●ใช้ผลิตไฟฟ้าได้ทุกขนาด ตั้งแต่ขนาดย่อยไปจนถึงขนาดใหญ่อย่างโรงงานไฟฟ้า

●ปรับใช้ได้ง่ายกว่าพลังงานรูปแบบอื่น เพียงแค่ติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาก็สามารถผลิตไฟฟ้าใช้ในครัวเรือนได้เอง ซึ่งช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าได้อย่างมาก และสามารถนำส่วนเกินไปจำหน่ายให้กับภาครัฐหรือผู้ประกอบการได้

●ค่าบำรุงรักษาต่ำ เนื่องจากระบบพลังงานแสงอาทิตย์มักมีอายุการใช้งานยาวนานถึง 20-25 ปี และมีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและซ่อมแซมน้อยมาก

หลักการทำงานของ “โซลล่าเซลล์” เป็นอย่างไร?

การทำงานของโซล่าเซลล์ หรือเซลล์แสงอาทิตย์ จะต้องมีคุณสมบัติพื้นฐาน 3 ข้อ ได้แก่

1.ดูดซึมแสง เพื่อสร้างคู่อิเล็กตรอน-โฮล หรือเอ็กซิตอน อย่างใดอย่างหนึ่ง

2.การแยกต่างหากของตัวขนส่งประจุที่ต่างชนิดกัน

3.การสกัดการแยกออกจากกันของตัวขนส่งเหล่านั้นออกไปยังวงจรภายนอก

มีขั้นตอนการทำงานดังนี้

●แผงโซล่าเซลล์ รับแสงแดด เปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า

●ปรับแรงดันไฟฟ้าที่ได้ให้เป็น 12V ด้วยเครื่องควบคุมประจุ (Solar Charge Controller) เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ กระแสไฟฟ้าที่ได้เป็นกระแสตรง (DC)

●เก็บสำรองพลังงานไฟฟ้าไว้ในแบตเตอรี่ (ในกรณีที่ระบบโซล่าเซลล์เป็นแบบ Off Grid)

●แปลงไฟฟ้าจากกระแสตรง (DC) เป็นกระแสสลับ (AC) โดยใช้ตัวแปลงกระแสหรืออินเวอร์เตอร์ (Inverter) ทำให้สามารถนำไฟฟ้าที่ได้ไปใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Load) หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไปภายในบ้านได้

เป็นอย่างไรกันบ้างครับกับความรู้เกี่ยวกับ “พลังงานแสงอาทิตย์” หรือ โซลล่าเซลล์ ที่เราได้นำมาฝากทุกๆ ท่านกัน หวังว่าจะเป็นประโยชน์กับทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อยนะครับ