แผงโซล่าเซลล์

แผงผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์(แผงโซล่าเซลล์) หรือที่เรียกในภาษาอังกฤษว่า Photovoltaics module(PV module) หรืออีกชื่อหนึ่งว่า Solar module ซึ่งมีลักษณะด้านหน้าเป็นแผ่นกระจกใส ด้านในเป็นแผ่นโซล่าเซลล์หลายแผ่นต่อเรียงกัน อาจจะมีสีฟ้าเข้มหรือสีดำแล้วแต่ชนิดของโซล่าเซลล์ที่มาทำแผง ขนาดใหญ่เล็กแตกต่างกันไปแล้วแต่ขนาดของกำลังไฟฟ้า(วัตต์)ที่ผลิตได้ ภายนอกขอบเป็นโลหะหรืออลูมิเนียมแข็งแรง ไว้สำหรับยึดกับตัวจับที่ใช้สำหรับที่ต่างๆเช่นหลังคาบ้าน หรือโครงเหล็กที่ติดตั้งบนพื้นดินได้

ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงโซล่าเซลล์จะเป็นไฟฟ้ากระแสตรง ซึ่งสามารถนำไปต่อกับอุปกรณ์ไฟฟ้าสำหรับไฟกระแสตรง หรืออาจจะนำไฟกระแสตรงที่ผลิตได้จากแผงโซล่าเซลล์ไปแปลงเป็นไฟกระแสสลับเพื่อเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้กันตามบ้านทั่วไปได้ โดยสามารถเลือกต่อได้หลายแบบตามลักษณะการออกแบบและใช้งาน

ชนิดของเซลล์ที่นำมาทำแผงโซล่าเซลล์

+ เซเลเนียมเซลล์ + เป็นเซลล์ชนิดแรกๆที่ใช้มาทำแผงโซล่าเซลล์ตั้งแต่ปีทศวรรษที่1950 ปัจจุบันไม่ค่อยนิยมนำมาผลิตกันแล้วเนื่องจาก การผลิตกระแสไฟฟ้าที่ได้มีประสิทธิภาพที่ต่ำ

+ ซิลิคอนเซลล์ + เป็นเซลล์ที่ได้รับความนิยมในการนำมาผลิตเป็นแผงโซล่าเซลล์เป็นอย่างมากเพราะเป็นธาตุวัตถุดิบที่หาได้ไม่ยากและมีปริมาณมากเป็นอันดับสองรองจากออกซิเจน ซิลิคอนเป็นธาตุอโลหะที่มีความสัมพันธ์กับคาร์บอน เมื่อนำมาผ่านกระบวนการต่างๆอย่างถูกวิธี ก็จะมีปฏิกิริยาที่ตอบสนองกับแสง และสามารถเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ ซึ่งซิลิคอนเซลล์นี้สามารถแบ่งย่อยได้อีกหลายชนิดแล้วแต่กระบวนการผลิตและแยกความบริสุทธ์ของธาตุซิลิคอน ซึ่งแบ่งเป็น 3 ชนิดใหญ่ด้วยกันได้แก่

1.   เซลล์ผลึกเดี่ยว – โมโนคริสตอลไลน์(Mono Crystalline Cell) หรือซิงเกิลคริสตอลไลน์(Single Crystalline Silicon) ลักษณะจะเป็นผลึกแผ่นสีน้ำเงินเข้มล้วน แต่ละแผ่นมีลักษณะที่บางมากและแตกหักง่าย ค่าประสิทธิภาพสูงเพราะเป็นซิลิคอนที่ผ่านกระบวนค่อนข้างจะซับซ้อนและยุ่งยากจนได้ซิลิคอนที่มีความบริสุทธ์ จึงทำให้ซิลิคอนผลึกเดี่ยวนี้มีราคาค่อนข้างสูงตามไปด้วย

2. เซลล์ผลึกผสม – โพลีคริสตอลไลน์(Poly Crystalline Cell) หรือมัลติคริสตอลไลน์(Multi Crystalline Silicon) เป็นผลึกผสมที่ตัดมาจากซิลิคอนบล๊อก มีลักษณะสีนำเงินอ่อน และผลึกจะมีลวดลายไม่เหมือนกับซิลิคอนผลึกเดี่ยว มีค่าประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าและมีราคาที่ถูกกว่าผลึกเดี่ยวเล็กน้อย มีลักษณะแผ่นบาง แตกหักง่ายเช่นเดียวกัน

3. เซลล์ฟิลม์บาง – อะมาฟัสเซลล์(Amorphous Cell)หรือทินฟิล์ม(Thin-film) เป็นฟิลม์บางที่เคลือบลงบนพื้นผิวเซลล์ ด้วยลักษณะการผลิตนี้เองจึงทำให้เซลล์ชนิดนี้ สามารถยืดหยุ่นและโค้งงอได้ จึงนำไปใช้กับแผงโซล่าที่ต้องการความยืดหยุ่น เซลล์ชนิดนี้มีราคาถูกและมีประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าเซลล์สองแบบแรกอยู่มากเพราะขั้นตอนการผลิตที่ซับซ้อนน้อยกว่า นอกจากนี้เซลล์ชนิดนี้จะมีอายุการใช้ง่ายที่สั้นกว่าสองแบบแรกอีกด้วย

แผงโซล่าเซลล์ที่ได้มาตรฐานแต่ละแผ่น ผู้ผลิตจะติดฉลากแนบมากับตัวแผงด้วย จึงทำให้รู้ว่าสเปคแต่ละแผ่นเป็นอย่างไร เพื่อจะเลือกได้ถูกเวลานำไปออกแบบและใช้งานจริงได้ โดยค่าต่างๆส่วนใหญ่ในฉลากแนบมีดังนี้คือ

Nominal power(Pno) = ค่ากำลังไฟฟ้าที่ได้ในการใช้งานจริง

Efficiency (η) = ค่าประสิทธิภาพของโซล่าเซลล์ที่นำมาใช้ประกอบแผง

Rate Voltage (Vm) = ค่าแรงดันไฟฟ้าที่ผลิตได้จริง

Rate Current(Im) = ค่ากระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จริง

Open circuit  voltage(Voc) = ค่าแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้จ่ายโหลด

Short circuit current(Isc) = ค่ากระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ได้จากการทดสอบลัดวงจร

Maximum System voltage(IEC) = ค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่แผงโซล่าเซลล์จะต่อในระบบได้

Temperature Coefficients of Power(P) = ค่าสัมประสิทธิกำลังไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเมื่ออุณภูมิเปลี่ยน

Temperature Coefficients of Voltage(Voc)  = ค่าสัมประสิทธิแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเมื่ออุณภูมิเปลี่ยน

Temperature Coefficients of Current(Isc) = ค่าสัมประสิทธิกระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเมื่ออุณภูมิเปลี่ยน

Nominal Operating Cell Temperature(NOCT) = ค่าอุณภมิเซลล์ใช้งานที่อ้างอิงถึงโดยการทดสอบ

Serie fuse rating = ค่ากระแสสูงสุดของฟิวส์ จะตัดเมื่อเกิดการลัดวงจร

I-V Curve = เป็นกราฟที่แสดงค่าสัมพันธ์ระหว่างค่ากระแสไฟฟ้ากับแรงดันไฟฟ้าในค่าความเข้มแสงต่างๆ

Dimension = ขนาดความกว้าง, ยาว, สูงและความหนาของแผง รวมไปถึง ที่ยึดและขนาดของรูสกรูสำหรับยืดในที่ต่างๆอีกด้วย

ตัวอย่างเสปคของแผงโมโนโซล่าเซลล์ขนาด 130-135 วัตต์