TIP ต้องรู้ : ก่อนการติดตั้ง แผง SOLAR CELL ในบ้านหรือในออฟฟิศ

10 มิ.ย.

TIP ต้องรู้ : ก่อนการติดตั้ง แผง SOLAR CELL ในบ้านหรือในออฟฟิศ

แผงโซล่าเซลล์หรือเซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell)
มารู้จักแผงโซล่าเซลล์ Solar Cell คือสิ่งประดิษฐ์ที่สร้างขึ้นสามารถรับความเข้มของแสงอาทิตย์เปลี่ยนให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกเมื่อปี ค.ศ.1954 โดย แซปปิน ( Chapin) ฟูลเลอร์ (Fuller) และ เพียสัน (Pearson) ซึ่งค้นพบเทคโนโลยีการสร้างรอยต่อ P-N ของผลึกธาตุซิลิกอน (Si) จนได้แผงโซล่าเซลล์มาใช้เป็นครั้งแรกของโลก ที่มีประสิทธิภาพ 6%

ต่อมาได้มีการวิจัยพัฒนาให้มีประสิทธิภาพสูงมากกว่า 15% ซึ่งในระยะแรกได้นำแผงโซล่าเซลล์มาใช้ในการผลิตไฟฟ้าใน งานด้านอวกาศและดาวเทียมระบบสื่อสารต่างๆ จนมาถึงปัจจุบันได้นำมาผลิต ใช้งานกันอย่างแพร่หลาย และด้วยความต้องการใช้งานไฟฟ้าจากเทคโนโลยีพลังงานสะอาด ที่เพิ่มขึ้นเป็นอย่างมาก ทำให้ได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีต่อยอดขึ้นเรื่อยๆ จึงเป็นเหตุให้แผงโซล่าเซลล์แสงอาทิตย์มีราคาที่ถูกลงและประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

แผงโซล่าเซลล์ที่ทำจากธาตุซิลิกอนเป็นวัสดุเช่นเดียวกับ Transistors และวงจรรวม (Integrated Circuit :IC) โดยผลึกธาตุซิลิกอนจะถูกทำให้เป็นธาตุที่ไม่บริสุทธิ์ (Dope) โดยเติมธาตุกลุ่ม 3 และ 5 ในตารางธาตุซึ่งจะได้ ซิลิกอน (P-Typeและ N-Type) ที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าต่างกันตามลำดับเมื่อนำมาต่อกัน ด้วยกรรมวิธีแพร่สาร ระหว่างผลึกทำให้เกิดรอยต่อที่มีสภาวะที่เป็นกลาง (Depletion Region)

ผลึกซิลิกอนจะวางซ้อนกันเป็นชั้นบาง(Layer) เมื่อมีแสงที่มีอนุภาคโฟตอน(Photon) มาตกกระทบบนชั้นแผ่นซิลิกอน อิเล็กตรอนที่ได้รับพลังงาน จะเกิดการไหลเวียนความไม่สมดุลของประจุระหว่าง ชั้นเซลล์เมื่อมีการต่อเชื่อมขั้วไฟฟ้าออกไป ก็จะเกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าขึ้นที่ขั้วไฟฟ้านั้น เมื่อนำมาเชื่อมต่อกันเป็นวงจรไฟฟ้า ทำให้เกิดการถ่ายเทอิเล็กตรอนระหว่างขั้วไฟฟ้า และเกิดกระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจรจึงทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้าขึ้นมาได้

แผงโซล่าเซลล์ ทำมาจากอะไร ?
แผงโซล่าเซลล์ ที่เราเคยเห็น และคุ้นเคยกัน ส่วนใหญ่แล้ว เกือบๆ 90% ของทั้งหมด ล้วนทำมาจากผลึก Silicon โดย Silicon ที่มีความบริสุทธิยิ่งมาก ก็จะมีโมเลกุล ที่จัดเรียงตัวกัน อย่างเป็นระเบียบ และมีคุณสมบัติในการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ ไปเป็นพลังงานไฟฟ้าได้มากกว่า นั่นเอง

การผลิตแผงโซล่าเซลล์ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันจะแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ

การผลิตแผงโซล่าเซลล์จาก สารกึ่งตัวนำประเภทซิลิกอน
การผลิตโซล่าเซลล์ สารประกอบชนิดอื่นๆ เช่น แกลเลียมอาเซไน (GaAs) แคดเมียมเทลูไลด์ (CdTe) เป็นต้น
กลุ่มแผงโซล่าเซลล์ ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำประเภทซิลิกอน ก็จะแบ่งตามลักษณะของผลึกเป็น2แบบ ได้แก่ แบบที่อยู่ในรูปผลึก(Crystal) และ ไม่เป็นรูปผลึก (Amorphous) แบบที่เป็นรูปผลึกยังแบ่งได้อีก 2 ชนิด คือ ชนิดที่เป็นก้อนผลึก (Bulk) และ ชนิดฟิมล์บาง (Thin Film)

โซล่าเซลล์แบบผลึกยังสามารถแบ่งได้ 2 แบบ

ชนิดผลึกเดี่ยว(Mono Crystalline Silicon Solar Cell)
ชนิดผลึกรวม (Poly Crystalline Silicon Solar Cell)
ดังนั้นจะเห็นได้ว่าอัตราการใช้งานเทคโนโลยี พลังงานสะอาดเพิ่มขึ้นและยังเป็นมิตร ต่อสิ่งแวดล้อมทำให้ไม่เกิดมลภาวะทางอากาศ มลพิษทางน้ำ เสียง จึงเป็แนวทางใหม่ที่ทำให้อนาคตเรานั้นได้ใช้พลังงานที่ไม่มีวันหมด เพราะพลังงานแสงอาทิตย์นั้นเป็นพลังงานที่สามารถหมุนเวียนมาใช้ได้อีกต่อไป

แผงโซล่าเซลล์ ชนิด โมโน
Mono Crystalline Solar Cell

แผงโซล่าเซลล์ ชนิดนี้เป็นแผงโซล่าเซลล์ ที่ทำมาจาก Silicon ที่มีความบริสุทธิสูง โดยขั้นตอนการผลิตเริ่มจาก นำแท่ง Silicon ทรงกระบอก มาเข้าสู่กระบวนการกวน ให้ผลึกยึดเกาะกันอยู่ที่แกนกลาง แล้วนำมาตัดให้เป็นสี่เหลี่ยม และลบเหลี่ยมมุมทั้งสี่ด้านออก ดังนั้นเราจึงสังเกตุเห็นได้อย่างชัดเจนว่า แผงโซล่าเซลล์แบบโมโน จะเหมือนกับการนำ แผ่นสี่เหลี่ยมที่มีขอบมนๆ มาวางต่อๆกัน เหมือนกับกระดานหมากฮอส นั่นเอง

ข้อดี

แผงโซล่าเซลล์ ชนิดโมโน จะมีประสิทธิภาพ ในการผลิตกระแสไฟฟ้าสูงกว่าแผงชนิดอื่นๆ เพราะผลิตมาจาก Silicon เกรดที่ดี ที่สุด และมีความบริสุทธิมากกว่า แผงโซล่าเซลล์ชนิดอื่นๆนั่นเอง
แผงโซล่าเซลล์ ชนิดโมโน จะมีคุณสมบัติ ในการผลิตกระแสไฟฟ้าได้ แม้อยู่ในภาวะแสงแดดน้อย
แผงโซล่าเซลล์ ชนิดโมโน จะมีอายุการใช้งาน ยาวนานที่สุด โดยเฉลี่ยแล้ว อายุการใช้งานจะยาวนานถึงกว่า 25 ปี ขึ้นไป

แผงโซล่าเซลล์ ชนิด โพลี
Poly Crystalline Solar Cell

แผงโซล่าเซลล์ ชนิด โพลี เป็นแผงโซล่าเซลล์ ที่ทำมาจากผลึก Silicon เหมือนกันกับ แผงโซล่าเซลล์ชนิดโมโน แต่มีขั้นตอนการผลิตที่แตกต่างกัน โดยในกระบวนการผลิต จะนำ Silicon เหลว มาเทใส่โมลด์ ที่เป็นบล็อกสี่เหลี่ยม ก่อนจะมาตัดเป็นแผ่นบางๆอีกที ทำให้แผ่นโซล่าเซลล์ แบบโพลี จะเป็นแผ่นสี่เหลี่ยมต่อๆกัน และจะไม่มีการตัดมุมบริเวณขอบของช่องสี่เหลี่ยม

ความแตกต่างก็คือ แผงโมโน เกิดจากการนำเอา ผลึก Silicon ที่เป็นแท่งสมบูรณ์มาผลิต แต่ แผงโพลี ก็เหมือนกับการนำเศษ Silicon มาทำให้เป็นของเหลว Multi Silicon แล้วนำมาหล่อ และเทลงในโมลด์ใหม่นั่นเอง

ข้อดี

แผงโซล่าเซลล์ แบบ Poly มีขั้นตอนการผลิตที่ง่าย ไม่ซับซ้อน และผลิตจากผลึก Silicon เหมือนกับแผงโซล่าเซลล์แบบโมโน จึงมีคุณสมบัติในการผลิตกระแสไฟฟ้าได้ดี แต่น้อยกว่าแผงแบบโมโน
แผงโซล่าเซลล์ แบบ Poly มีราคาที่ถูกกว่า แผงโซล่าเซลล์แบบโมโน
มีอายุการใช้งาน ที่ยาวนาน 20 – 25 ปีขึ้นไป
Poly Crystalline Solar Cell

แผงโซล่าเซลล์ ชนิด อะมอร์ฟัส
Amorphous Solar Cell

แผงโซล่าเซลล์ ชนิดนี้ เกิดจากการนำเอาสารที่มีคุณสมบัติในการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้า มาฉาบเป็นแผ่นฟิล์มบางๆ ซึ่งสารที่นำมาฉาบ มีชื่อเรียกแตกต่างกันออกไปเช่น อะมอฟัส , Cadmium Telluride ฯลฯ

ข้อดี

แผงโซล่าเซลล์ ชนิด อะมอฟัส จะมีราคาถูกที่สุด ในบรรดาแผงโซล่าเซลล์ทั้งหมด
เหมาะกับการนำไปใช้ใน อุปกรณ์อิเล็กโทรนิกซ์ขนาดเล็ก เช่น นาฬิกา Solar Watch, เครื่องคิดเลข, ฯลฯ

error: Content is protected !!