ทรัพยากรพลังงานที่หมดลงทำให้เราต้องมองหาแหล่งพลังงานใหม่ ในสถานการณ์เช่นนี้ ทางออกที่ดีที่สุดคือการใช้พลังงานหมุนเวียนของดวงอาทิตย์ อุปกรณ์สำหรับแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าเรียกว่าแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ ผู้คนที่ใส่ใจเรื่องการประหยัดเงินกำลังคิดที่จะติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในบ้านมากขึ้นเรื่อยๆ ในบทความ เราจะมาทำความเข้าใจเกี่ยวกับประเภทของแบตเตอรี่ดังกล่าว ข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่ และยังบอกคุณว่ารูปทรงใดที่เหมาะกับบ้านของคุณมากที่สุด
พื้นที่สมัคร
แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์พบการใช้งานในหลายด้านของชีวิตมนุษย์ ใช้ในสถานีอวกาศและในการก่อสร้างเครื่องบิน ในฝรั่งเศส มีการสร้างทางหลวงที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับไฟถนนในหมู่บ้านเล็กๆ ในประเทศแถบเมดิเตอร์เรเนียน แบตเตอรี่ดังกล่าวถูกติดตั้งบนหลังคาบ้านเพื่อตอบสนองความต้องการน้ำร้อน ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าและโคมไฟถนน โคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์เป็นที่นิยมในการออกแบบไฟประดับอาคาร ประติมากรรม สวนสาธารณะ และพื้นที่ใกล้เคียง อุปกรณ์พกพานั้นมาพร้อมกับแหล่งพลังงานเช่น ไฟฉาย เครื่องคิดเลข เครื่องเล่น เกาหลีใต้ได้คิดค้นแผงโซลาร์เซลล์ที่สามารถวางไว้ใต้ผิวหนังมนุษย์เพื่อจ่ายพลังงานให้กับรากฟันเทียม เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจ
ข้อดีและข้อเสีย
ข้อดีหลักของแผงโซลาร์เซลล์คือการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่สะอาดและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ โฟโตเซลล์ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและไม่สร้างเสียงรบกวน การออกแบบของแบตเตอรี่นั้นค่อนข้างง่าย ดังนั้นการพังจึงเกิดขึ้นได้ยาก นอกจากนี้ คุณสามารถเพิ่มพลังของอุปกรณ์ได้ด้วยการเพิ่มจำนวนแผง แผงโซลาร์เซลล์มีความทนทาน อายุการใช้งานยาวนานหลายทศวรรษ พวกเขาไม่ต้องการการดูแลเป็นพิเศษจำเป็นต้องเช็ดฝุ่นเป็นระยะเท่านั้น
ข้อเสียคือความซับซ้อนของการประกอบและการกำหนดค่าระบบขนาดใหญ่ แบตเตอรี่แบบพกพาไม่จำเป็นต้องปรับ แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพต่ำเพียงประมาณ 20% เพื่อตอบสนองความต้องการไฟฟ้าของบ้านหลังเล็ก จำเป็นต้องติดตั้งแบตเตอรี่บนพื้นที่ขนาดใหญ่ ต้นทุนแผงโซลาร์เซลล์ยังสูงอยู่ นี่เป็นเพราะลักษณะเฉพาะของการผลิต
หลักการทำงาน
ดังที่สุดผลึกซิลิกอนเป็นวัสดุสำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ในครัวเรือน ซิลิคอนเวเฟอร์เป็นสารกึ่งตัวนำที่แปลงพลังงานแสงจากดวงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า มันสะสมอยู่ในแบตเตอรี่ แผงโซลาร์เซลล์ผลิตกระแสตรง เหมาะสำหรับการเปิดไฟ LED หากใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์เป็นพลังงานให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน การออกแบบควรเสริมด้วยอินเวอร์เตอร์ DC-to-AC อินเวอร์เตอร์ แผงโซลาร์เซลล์เคลือบด้วยกระจกนิรภัยเพื่อป้องกันฝุ่นและฝุ่นละอองในบรรยากาศ
ดู
เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนมีสามประเภท: โมโนคริสตัลลีน โพลีคริสตัลลีน และอสัณฐาน
แผ่นโมโนคริสตัลทำจากซิลิกอนที่มีความบริสุทธิ์สูงภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิ 1,400 องศาเซลเซียส เป็นผลให้ได้คริสตัลที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 14-20 ซม. และความยาวสูงสุด 2 เมตร คริสตัลถูกตัดเป็นแผ่นที่มีความหนา 250-300 ไมครอนและวางไว้บนกริดอิเล็กโทรด ประสิทธิภาพของแผงดังกล่าวถึง 19% โมดูลในครัวเรือนมี 14-18% เนื่องจากเทคโนโลยีการผลิตที่ซับซ้อน แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบโมโนคริสตัลไลน์จึงมีราคาแพงกว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบคริสตัลไลน์ นอกจากนี้คริสตัลซิลิกอนเป็นรูปหลายเหลี่ยมซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ไม่สามารถเติมเต็มพื้นที่ที่มีประโยชน์ของโมดูลได้อย่างสมบูรณ์ สีของผลึกเดี่ยวเป็นสีดำหรือสีน้ำเงินเข้ม
แผงโซลาร์เซลล์โพลีคริสตัลไลน์ผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีแบบง่ายที่อุณหภูมิต่ำ ผลึกเซมิคอนดักเตอร์มีทิศทางต่างกันซึ่งลดประสิทธิภาพลงถึง12-14%. นอกจากนี้ อายุการใช้งานของแบตเตอรี่โพลีคริสตัลลีนคือ 25 ปี ซึ่งน้อยกว่าคริสตัลเดี่ยว คริสตัลโพลีคริสตัลเป็นสีน้ำเงินสดใสและเติมเต็มโมดูลสุริยะอย่างสมบูรณ์ ข้อดีของเซลล์แสงอาทิตย์โพลีคริสตัลไลน์เหนือผลึกเดี่ยวคือความสามารถในการดูดซับแสงที่กระจัดกระจาย ดังนั้นพลังงานจึงสะสมแม้ในสภาพอากาศที่มีเมฆมากและในตอนค่ำ
แผงเซลล์แสงอาทิตย์อสัณฐานทำจากซิลิคอนไฮโดรเจนโดยใช้เทคโนโลยีฟิล์ม ประสิทธิภาพของโมดูลดังกล่าวค่อนข้างต่ำ ประมาณ 5% อย่างไรก็ตาม พวกมันดูดซับแสงจากภายนอกได้ดีกว่าแบตเตอรี่ประเภทอื่นถึง 20 เท่า มักมีการรวมกันของซิลิคอนอสัณฐานกับผลึกโพลีหรือผลึกเดี่ยว ซึ่งจะทำให้คุณสามารถรวมข้อดีของเซมิคอนดักเตอร์ประเภทต่างๆ ได้
วิธีการเลือก
แล้วจะเลือกอะไรดี เซลล์แสงอาทิตย์โพลีคริสตัลลีนหรือโมโนคริสตัลไลน์?
คุณควรใส่ใจกับความจริงที่ว่าสามารถรับพลังงานที่ต้องการได้จากแบตเตอรี่ทุกประเภท คำถามอยู่ในพื้นที่ที่พร้อมใช้งานสำหรับการติดตั้ง หากมีพื้นที่ไม่เพียงพอ ควรหยุดที่โมดูลผลึกเดี่ยวที่มีประสิทธิภาพสูงสุด หากประเด็นเรื่องพื้นที่ไม่มีความสำคัญ แผงโซลาร์เซลล์แบบคริสตัลไลน์สำหรับบ้านจะเป็นทางออกที่ดีที่สุด ด้วยพลังงานที่เท่ากัน และด้วยว่าคริสตัลโพลีคริสตัลมีราคาน้อยกว่าประมาณ 10% ต้นทุนรวมของโซลาร์ฟาร์มจะถูกกว่าเล็กน้อย นอกจากนี้ แผงโซลาร์คริสตัลไลน์ยังดูดซับพลังงานแม้ในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก
ปัญหาพลังงานฟอสซิลหมดรุนแรงขึ้นทุกปี และระดับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมรุนแรงขึ้น ในเรื่องนี้หลายคนให้ความสนใจกับแหล่งพลังงานทดแทนอย่างใกล้ชิด ทิศทางที่สดใสคือการได้รับกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงของดวงอาทิตย์ แผงโซลาร์เซลล์ใช้แปลงแสงเป็นไฟฟ้า มีความทนทาน ไม่สร้างเสียงรบกวน ใช้งานง่าย ในการผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะใช้ซิลิคอนโมโนและคริสตัลโพลีคริสตัล แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบโมโนคริสตัลไลน์มีประสิทธิภาพมากกว่า ในขณะที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบโพลีคริสตัลไลน์สามารถดูดซับแสงจากภายนอกได้และมีราคาที่ถูกกว่าเล็กน้อย