ชนิดของแผงโซล่าเซลล์ Solar Panel Type

         โซล่าเซลล์ ( Solar Cell ) หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า เซลล์โฟโตโวลตาอิก ( Photovoltaic cell ) 90% ของการผลิตโซล่าเซลล์ ผลิตจากธาตุซิลิกอน ซึ่งเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดหนึ่ง โดยจะทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานจากแสงอาทิตย์ซึ่งมีลักษณะเรียกว่า Photon เป็นพลังงานไฟฟ้าให้เราสามารถนำไปใช้ในชีวิตประจำวันได้ โดย Photon จากแสงอาทิตย์จะให้พลังงานแก่อิเล็กตรอนและโฮลบริเวณรอยต่อ P-N ของสารกึ่งตัวนำ ทำให้มีอิเล็กตรอนหลุดออกจากบริเวณรอยต่อ ซึ่งเกิดการเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าไหลไปยังวงจรภายนอกไปใช้งานนั่นเอง เมื่อไม่มีแสงแดดมากระตุ้นอิเล็กตรอนและโฮลก็จะกลับมารวมตัวกันบริเวณรอยต่อ P-N เช่นเดิมทำให้ไม่เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้า

credit picture from: www.researchgate.net

การนำโซล่าเซลล์มาผลิตกระแสไฟฟ้า จะต้องนำโซล่าเซลล์มาเรียงกันเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าสูงขึ้นระดับหนึ่งให้เพียงพอต่อการใช้งาน ดังนั้นในกระบวนการผลิตจึงนำโซล่าเซลล์มาเรียงกันและต่ออนุกรมหรือขนานเซลล์กันเพื่อให้ได้แรงดันและกระแสที่เหมาะสมกับการใช้งานได้สะดวก เราจึงเรียกผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกระทำดังกล่าวว่า แผงโซล่าเซลล์ ( Solar Cell Panel )

แผงโซล่าเซลล์จะผลิตไฟฟ้ากระแสตรง ( DC Current ) แต่เนื่องจากระบบไฟฟ้าบนโลกเรานี้อุปกรณ์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ต้องใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Current) ดังนั้นการที่เราจะนำไปใช้งานจึงต้องมีอุปกรณ์แปลงไฟฟ้าจากกระแสตรงไปเป็นกระแสสลับก่อนอุปกรณ์ดังกล่าวเรียกว่า อินเวอเตอร์ ( Inverter )

 ชนิดของแผงโซล่าเซลล์ ( Solar Cell Panel )และข้อดีข้อเสียของแผงโซล่าเซลล์แต่ละชนิด มีดังต่อไปนี้

• โมโนคริสตัลไลน์ (Monocrystalline Silicon Solar Cells) ผลิตจากผลึกซิลิกอนเชิงเดี่ยว ( mono-si ) จึงเรียกว่า โมโนคริสตัลไลน์ มีความบริสุทธิ์สูง โดยนำผลึกซิลิกอนมากวนให้เป็นทรงกระบอกแล้วนำมาหั่นให้บางๆ จากนั้นตัดให้เป็นสี่เหลี่ยมและตัดมุมสี่เหลี่ยมออก

ข้อดี-ข้อด้อย

- ประสิทภาพสูงสุด เนื่องจากผลิตจากซิลิกอนเกรดดี โดยประสิทธิภาพ อยู่ที่ประมาณ 15-20%

- พื้นที่ในการติดตั้งแผงต่ำเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงทำให้กำลังการผลิตไฟฟ้าสูงกว่าแผงชนิดอื่นๆถึง 4 เท่า

- อายุการใช้งานนานถึง 25 ปี

- ผลิตกระแสไฟฟ้าได้สูงแม้อยู่ในสภาวะแสงน้อย

- ราคาของแผงสูงกว่าแผงชนิดอื่นๆ ทำให้บ้างครั้งการใช้แผงชนิดอื่นๆคุ้มค่าต่อการทำงานมากกว่าในงานบางงาน

• โพลีคริสตัลไลน์ (Polycrystalline Silicon Solar Cells) โดยจำผลิตจากการหลอมผลึกซิลิกอน (polycrystalline,p-Si) ให้เหลว แล้วนำมาเทใส่แม่พิมพ์ที่เป็นสี่เหลี่ยม จากนั้นนำมาตัดเป็นแผ่นบางๆ และไม่ได้ตัดมุม สีของแผงจะมีสีน้ำเงินไม่เข้ม

ข้อดี-ข้อด้อย

-     การผลิตมีขั้นตอนที่ง่ายกว่า ใช้ปริมาณซิลิกอนในการผลิตน้อยกว่า

-     มีประสิทธิภาพในการใช้งานในที่มีอุณหภูมิสูงดีกว่า ชนิดโมโนคริสตัลไลน์เล็กน้อย

-     ประสิทธิภาพต่อพื้นที่น้อยกว่าชนิดโมโนคริสตัลไลน์ คือประมาณ 13-16%

-     มีราคาถูกกว่าเมื่อเทียบกับชนิดโมโนคริสตัลไลน์

• แผงโซล่าเซลล์ชนิด ฟิล์มบาง (Thin Film Solar Cells) เป็นการนำเอาสารที่สามารถแปลงพลังงานจากแสงเป็นกระแสไฟฟ้า เช่น อะมอร์ฟัส Amorphous silicon (a-Si),Cadmium telluride (CdTe),Copper indium gallium selenide (CIS/CIGS) และ Organic photovoltaic cells (OPC) มาฉาบเป็นฟิล์มหรือชั้นบางๆ ซ้อนกันหลายๆชั้น จึงเรียก โซล่าเซลล์ชนิดนี้ว่า ฟิล์มบาง หรือ thin film ดังนั้นมักจะเรียกชื่อแผงโซล่าเซลล์ประเภทนี้ตามชื้อสารที่นำมาฉาบ

ข้อดี-ข้อด้อย

-     แผงโซล่าเซลล์ชนิดฟิล์มบางนั้นมีประสิทธิภาพต่ำอยู่ที่ 5-13% เท่านั้น ขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุที่นำมาทำเป็นฟิล์มฉาบ

-     เนื่องจากประสิทธิภาพต่อพื้นที่ของแผงโซล่าเซลล์ชนิดนี้ต่ำจึงทำให้สิ้นเปลืองค่าโครงสร้างและอุปกรณ์อื่นๆในการติดตั้ง

-     ต้องใช้พื้นที่ในการติดตั้งมากอาจไม่เหมาะกับการทำโซล่าเซลล์ที่ติดตั้งบนหลังคาเนื่องจาก เพราะมีพื้นที่จำกัด

-     ผลึกซิลิคอนมีอายุการใช้งานสั้นกว่า