เทคโนโลยีการผลิตและการพัฒนา Solar Cell
เทคโนโลยีการผลิตและการพัฒนา Solar Cell
ข้อดี-ข้อเสียของ Solar Cell และเทคโนโลยีการผลิตว่าก้าวไปถึงไหนกันแล้ว
ระหว่างที่คนทั่วโลกต้องเผชิญกับราคาน้ำมันเชื้อเพลิงที่กำลังจะกลับมาพุ่งสูงขึ้นอีกครั้ง ขณะเดียวกันพวกเราก็ตกอยู่ในสถานการณ์ที่กำลังจะขาดแคลนพลังงานด้วยเช่นกัน หลายประเทศมีการออกมาประกาศภาวะฉุกเฉินด้านพลังงานในช่วงฤดูหนาวที่ผ่านมา และมีการเตรียมแผนตั้งรับสถานการณ์วิกฤติที่อาจเกิดขึ้น ส่งผลให้คนทั่วโลกต้องแบกรับค่าใช้จ่ายด้านพลังงานที่สูงขึ้นอย่างเลี่ยงไม่ได้
เทคโนโลยีด้านพลังงานทดแทนจึงมีบทบาทสำคัญเป็นอย่างมาก เรียกว่าเป็นทั้งทางเลือกและทางรอดของคนทั่วโลก เรามาทำความรู้จักการใช้พลังงานทดแทน โซล่าเซลล์ Solar Cell ว่าคืออะไร เทคโนโลยีการผลิตล้ำหน้าไปถึงไหนแล้ว และหากอยากจะนำระบบนี้มาติดตั้งที่บ้านหรือสำนักงาน ควรทำอย่างไร
โซล่าเซลล์ (Solar Cell)คือ อะไร
โซล่าเซลล์ (Solar Cell) หรือเซลล์จากแสงอาทิตย์ หรืออาจจะเคยได้ยินในชื่อ เซลล์โฟโตโวลตาอิก Photovoltalic Cell เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิก์ ที่นิยมนำมาใช้กันอย่างเเพร่หลายในกระบวนการผลิตกระเเสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ โดยทำจากสารกึ่งตัวนำชนิดพิเศษ ที่มีคุณสมบัติในการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่ได้จากโซล่าเซลล์ จะเป็นไฟฟ้ากระแสตรงที่สามารถนำไปใช้ได้ทันที
หลักการทำงานของโซล่าเซลล์ (Solar Cell)
หลักการทำงานของโซล่าเซลล์จะเป็นการเปลี่ยนพลังงานแสงให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยใช้แสงที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและมีพลังงานไปกระทบกับสารกึ่งตัวนำ ทำให้เกิดการถ่ายทอดพลังงานระหว่างกัน พลังงานจากแสงอาทิตย์จะทำให้เกิดอิเล็กตรอนหรือการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าในสารกึ่งตัวนำ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าตรง DC ที่สามารถนำไปใช้งานได้ทันที
สรุป คือ
- แสงแดดส่องตรงลงมาที่พื้นผิวของเซลล์
- พลังงานจะถูกส่งผ่านชั้นของเซลล์ในรูปแบบของโฟตอน (Photons)
- เมื่อโฟตอนได้รับพลังงาน มันจะส่งไปลงไปที่ชั้นอิเล็กตรอน
- ชั้นอิเล็กตรอนก็จะส่งพลังงานกลับไปที่ด้านบนเพื่อเข้าไปในวงจร
- เมื่อกลับเข้าไปในวงจรอิเล็กตรอนเหล่านี้จะให้พลังงานเป็นกระแสไฟฟ้ากับอุปกรณ์ต่างๆ
ระบบแผงโซล่าเซลล์มีกี่ระบบ
สำหรับระบบของแผง Solar Cellจะมีด้วยกันทั้งหมด 3 ระบบ คือ
- ระบบออนกริด (On-Grid System)
เป็นระบบที่เชื่อมสายส่งการไฟฟ้า มีแผงโซล่าเซลล์ต่อเข้ากับกริดไทอินเวอร์เตอร์ และจะเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าตรง DC มาเป็นกระแสไฟฟ้าสลับ AC ให้ใช้งานในบ้านได้ ระบบนี้จะเชื่อมต่อกับระบบจ่ายไฟของการไฟฟ้านครหลวง เป็นระบบที่ที่อยู่อาศัยส่วนใหญ่นิยมนำมาติดตั้งกัน แต่ก่อนที่จะติดตั้ง ต้องขออนุญาตก่อน
- ระบบไฮบริด (Hybrid)
ความแตกต่างของระบบนี้อยู่ที่จำเป็นต้องมีแบตเตอรี่สำรองพลังงาน เพื่อให้ใช้งานได้ในเวลาที่ไม่มีแสงอาทิตย์ กรณีที่ผลิตกระแสไฟฟ้ามากพอเกินความต้องการในการใช้งานแล้ว ระบบจะนำกระแสไฟจ่ายกลับไปที่แบตเตอรี่เพื่อสำรองไว้ใช้ในเวลาไม่มีแสงอาทิตย์ - ระบบออฟกริด
ระบบนี้จะทำงานผสมกันระหว่างระบบออนกริดและระบบไฮบริด โดยจะรับพลังงานเข้ามาที่อินเวอร์เตอร์ จากนั้นจะเปลี่ยนไฟฟ้ากรแสตรงไปเป็นกระแสสลับเพื่อใช้ในบ้าน รวมถึงส่งพลังงานไฟฟ้าเข้าไปสำรองที่แบตเตอรี่ด้วย จะมีความแตกต่างตรงที่ ไม่ต้องเชื่อต่อเข้ากับระบบจ่ายไฟของการไฟฟ้านครหลวง และไม่ต้องขออนุญาติในการติดตั้ง ระบบนี้เหมาะกับพื้นที่หรือบ้านที่กระแสไฟฟ้ายังเข้าไม่ถึง
หมายเหตุ : การขออนุญาตติดตั้งโซล่าเซลล์นััน ก็เพื่อความปลอดภัยและเพื่อไม่ให้เกิดปัญหาขึ้นในภายหลัง ระบบที่ต้องขออนุญาตจะมีระบบออนกริดและระบบไฮบริดบางรุ่นเท่านั้น
Solar Cell โซล่าเซลล์สำหรับที่อยู่อาศัยต่างจากโซล่าเซลล์ที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมหรือไม่
จริงๆ แล้วการติดตั้งโซล่าเซลล์ของที่อยู่อาศัยกับระดับโรงงานอุตสาหกรรมแทบไม่มีความต่างกันเลย จะต่างกันก็ตรงขนาดของการติดตัังมากกว่า โดยสามารถแจกแจงรายละเอียดได้ดังนี้
- โซล่าเซลล์สำหรับที่อยู่อาศัย
การติดตั้งโซล่าเซลล์สำหรับบ้าน ที่อยู่อาศัย จะติดตั้งที่หลังคาบ้าน ขนาดตั้งแต่ 1-12 กิโลวัตต์ หรือประมาณ 1,000-12,000 วัตต์ แต่ละบ้านสามารถเลือกขนาดให้เหมาะกับการใช้งานได้ ช่วยประหยัดไฟในช่วงกลางวันได้มากถึง 30-70% ซึ่งโซล่าเซลล์สำหรับที่อยู่อาศัยจะติดตั้งด้วยระบบ ออนกริด คือมีการเชื่อมต่อเข้ากับระบบชองการไฟฟ้า ซึ่งถ้าใช้ไฟเหลือสามารถเข้าร่วมโครงการประชาชนขายไฟคืนให้กับการไฟฟ้าได้อีกด้วย - โซล่าเซลล์สำหรับโรงงานอุตสาหกรรม
โซล่าเซลล์สำหรับโรงงานอุตสาหกรรม สามารถเลือกเฉพาะโซนที่อยากจะประหยัดพลังงานติดตั้งได้ ไม่จำเป็นต้องติดทั้งโรงงาน ส่วนขนาดและกำลังวัตต์ขึ้นอยู่กับพื้นที่ของแต่ละโรงงาน
ประเภทของโซล่าเซลล์ (Solar Cell)
โซล่าเซลล์สามารถแบ่งออกได้ทั้งหมด 3 ประเภท
- แผงโซล่าเซลล์โมโนคริสตัลไลน์ (Monocrystalline Silicon Solar Cells)
แผ่นเซลล์จะมีลักษณะเป็นรูปสี่เหลี่ยมมุมตัด สีเข้ม ทำมาจากผลึกซิลิกอนเชิงเดี่ยวที่มีความบริสุทธิ์ จุดเด่นของโมโนคริสตัลไลน์อยู่ที่สีและรูปร่าง มีประสิทธิภาพสูงเมื่อเทียบกับโซล่าเซลล์ประเภทอื่น อายุการใช้งานเฉลี่ยอยู่ที่ 25 ปีหรือมากกว่านั้น สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ดีในขณะที่มีแสงน้อย - แผงโซล่าเซลล์โพลีคริสตัลไลน์ (Polycrystalline Sillicon Solar Cells)
ลักษณะของแผงโซล่าเซลล์จะเป็นรูปสี่เหลี่ยมที่ไม่มีการตัดมุม มีสีน้ำเงินที่ไม่เข้มมาก ผลิตจากผลึกซิลิกอนเหมือนกับโมโนคริสตัลไลน์ แต่ใช้จำนวนน้อยกว่า ข้อดีอยู่ตรงที่แผงโซล่าเซลล์แบบนี้มีประสิทธิภาพการทำงานในขณะที่อุณหภูมิสูงได้ดีกว่าแบบโมโนคริสตัลไลน์ แถมยังมีราคาที่ถูกกว่าอีกด้วย - แผงโซล่าเซลล์แบบฟิล์มบางหรืออะมอร์ฟัสโซล่าเซลล์ (Amorplus Sillicon Solar Cells)
แผงโซล่าเซลล์ประเภทนี้ จะมีลักษณะเป็นแผ่นฟิลม์บางๆ เกิดจากการนำสารนำแสงมาฉาบให้เกิดเป็นชั้นฟิล์มซ้อนๆ กันจนได้เป็นแผงโซล่าเซลล์ อายุการใช้งานและประสิทธิภาพจะสู้อีก 2 แบบไม่ได้ แต่มีข้อดีตรงที่มีราคาถูก ค่าซ่อม ค่าบำรุงก็ถูก เหมาะกับบ้านที่มีพื้นที่
อนาคตและการพัฒนา เทคโนโลยีพลังงานทดแทนโซล่าเซลล์เป็นความหวังของคนทั่วโลก ทั้งช่วยลดการใช้พลังงาน ลดค่าใช้จ่าย และยังช่วยลดผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมการจากผลิตกระแสไฟฟ้า ในอนาคตเมื่อความต้องการการใช้พลังงานมากขึ้น ในขณะที่แหล่งผลิตพลังงานน้อยลงไปทุกปี เจ้าแผงโซล่าเซลล์นี่แหละที่จะมาเป็นพลังงานทดแทนที่สำคัญให้กับพวกเรา เนื่องจากซิลิกอนเป็นธาตุหลักในการผลิตแผงโซล่าเซลล์และข่าวดีคือ ธาตุซิลิกอนเป็นธาตุที่มีมากที่สุดเป็นอันดับ 2 ของเปลือกโลก นั่นหมายความว่า เรามีธาตุซิลิกอนมากพอในการใช้ผลิตแผงโซล่าเซลล์
ในอนาคต สำหรับประเทศกำลังพัฒนาที่มีสภาพอากาศที่เหมาะสม พลังงานทดแทนจากแสงอาทิตย์จะเข้ามามีบทบาทในเชิงธุรกิจและการพาณิชย์มากขึ้นในด้านการช่วยลดต้นทุนค่าใช้จ่ายของทำธุรกิจ
โซล่าเซลล์เลือกอย่างไรดี สำหรับการเลือกติดตั้งแผงโซล่าเซลล์นั้น สิ่งที่ต้องคำนึงถึงมีดังนี้
- การใช้งาน - ต้องการใช้งานในด้านใด ใช้ในครัวเรือน ใช้ในสำนักงาน ใช้ในการเกษตรหรือใช้สำหรับภาคอุตสาหกรรม
- ราคา - ไม่ควรเอาราคาถูกเป็นเกณฑ์การเลือกซื้อ ควรดูถึงประสิทธิภาพในการใช้งานมากกว่า
- พื้นที่ๆ เราจะติดตั้ง - ขนาดพื้นที่เท่าใด ติดแบบครอบคลุม หรือติดเฉพาะบางจุด
- อายุการใช้งาน - ควรสอบถามพนักงานหรือช่างผู้เชี่ยวชาญ เพราะอายุการใช้งานของแผงโซล่าเซลล์แต่ละแบบอาจจะไม่เท่ากัน
- สินค้าต้องคุณภาพดีและมีการรับประกัน - ควรเลือกซื้อกับบริษัทหรือตัวแทนที่มีความน่าเชื่อถือ สินค้าต้องมีคุณภาพและมีบริการหลังการขาย กรณี ที่ต้องมีการซ่อมแซมสามารถเรียกใช้บริการตัวแทนที่มาติดตั้งได้เลย
และหากเพื่อนๆ ผู้อ่านกำลังมองหาหรืออยากจะติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ แต่ไม่รู้ว่าจะเลือกแบบไหนดี ลองมาปรึกษาเรา บริษัท แม็คเอนเนอยี อีโวลูชั่น จำกัด (McEnergy) เราเป็นผู้ให้บริการและออกแบบ ติดตั้งระบบปรับอากาศภายในอาคารแบบครบวงจร ทั้งระบบคูลลิ่งทาวเวอร์ ระบบชิลเลอร์ โซล่าเซลล์ Solar Cell โดยทีมวิศวกรและช่างเทคนิคมีความเชี่ยวชาญ
ดูแลให้คำปรึกษาทั้งก่อนการเลือกซื้อ ช่วยให้คำแนะนำ แบบไหนที่เหมาะและตรงจุดประสงค์การใช้งาน มากที่สุด ดำเนินการติดตั้งและหากเกิดปัญหา เรามีทีมช่างที่สามารถลงพื้นที่เเก้ไข ซ่อมแซมให้คำปรึกษา รวมถึงตรวจวิเคราะห์ข้อมูลให้ลูกค้าแบบครบวงจร ทั้งลูกค้าภาครัฐและเอกชน เราการันตีในคุณภาพและการบริการของเรา