แผงโซล่าเซลล์ ผลิตไฟฟ้าในรูปแบบที่พอเพียงต่อบ้านของคุณ

แผงโซล่าเซลล์ ผลิตไฟฟ้าในรูปแบบที่พอเพียงต่อบ้านของคุณ

ในงาน ติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ แสงอาทิตย์ นี่อาจเป็นยุคกลาง ๆ ของการทำความรู้จัก แผงโซล่าเซลล์ ของประเทศไทยไปแล้วก็เป็นได้ แต่ก็ยังต้องถืออยู่ว่าคนไทยยังห่างไกลกับการใช้พลังงานที่กลั่นจากแสงแดดพอสมควร เพราะว่า ยังไม่ได้ครอบคลุมถึงการซื้อบ้าน เช่าบ้าน ในแต่ละครั้ง ๆ ก็ยังมิได้มีการ

จับเอาการใช้เซลล์แสงอาทิตย์มาอยู่ในระบบการอยู่อาศัยได้อย่างครอบคลุมเท่าที่ควรจะเป็น ฉะนั้น ถ้าจะบอกว่าพวกเรากำลังเดินอยู่ในขั้นต้นของการ ติดตั้งโซล่าเซลล์ อย่างครบวงจรให้กับบ้านโดยเฉพาะ แล้วไหนจะยังเรื่องของลักษณะที่อยู่อาศัยซึ่งยังคงถือได้ว่ายังจำกัดอยู่ สำหรับผู้คนที่ไม่ได้เลือกอยู่อาศัยในบ้านที่จัดได้ว่าเป็นหลัง ๆ

เนื่องจาก ที่อยู่อาศัยที่เพียบพร้อมนั้นสามารถติดตั้งโซล่าเซลล์ลงไปได้เลย แต่บ้านบางหลังเองก็ดำเนินการในการเป็นที่พักอาศัยให้สำหรับเจ้าบ้านมาเนิ่นนานนัปเวลาได้ยากเหลือเกิน แล้วการที่พวกเขาจะยากต่อเติมบ้านของตัวเองด้วยหลังคาSolarRooftop เองก็คงเป็นเรื่องที่ทำให้ต้องคิดไม่ตกอยู่เหมือนกัน ด้วยเหตุผลนานัปการเช่นนี้แหละ ที่ยังคงทำให้แผงผลิตพลังงานยังไม่เป็นที่นิยมมากนัก

แล้วยังเรื่องความรู้ความเข้าใจในระบบการทำงานของโซล่าเซลล์แสงอาทิตย์ในการทำหน้าที่ผลิตพลังงานไฟฟ้า ยังคงเป็นเรื่องราวที่ผู้คนเข้าถึงได้ยากอยู่พอสมควร หากคนผู้นั้นเขาไม่ได้เป็นผู้ที่มีความสนใจในเรื่องนี้โดยตรง แต่การสามารถปลูกฝังความคิดความเข้าใจเสียใหม่ เพื่อที่จะทำให้มีผู้คนเห็นถึงความน่าสนใจของโซล่าเซลล์เสียใหม่ ก็อาจเป็นจุดเริ่มต้นที่จะทำให้คนเหล่านั้นหันมามองถึงผลกระทบกับการใช้ไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงมากขึ้นได้ ไม่มากก็น้อยเลยทีเดียว

นอกไปจากนั้น ถ้าหากจะทำให้ผู้ที่มีความพร้อมแล้วสำหรับการใช้พลังงานโซล่าเซลล์ สามารถเข้าถึงความรู้สึกของการเป็นเจ้าของพลังแสงแดดให้ขยายวงกว้างมากยิ่งขึ้นนั้นก็ จำเป็นที่จะต้องให้ทางการช่วยเหลือในการทำความเข้าใจถึงรูปแบบของการทำงานที่พึ่งพิงอาศัยกันระหว่างการใช้ไฟฟ้า 2 ระบบ ให้มันสอดคล้อง และต่อเนื่องต่อกันไปได้อย่างราบรื่น โดยไม่ให้กลายเป็นอุปสรรคต่อการรันไฟฟ้าภายในบ้าน เพราะการไฟฟ้าส่วนกลางที่จ่ายลงมาเอง ก็ยังคงมีส่วนบ่งพร่องอยู่พอสมควร การติดตั้งโซล่าเซลล์ บางครั้งมันก็ไม่ใช่เพียงจะมาช่วยลดรายจ่ายให้กับบ้านเพียงเท่านั้น แต่ยังช่วยให้ไฟฟ้าภายในบ้านไม่ขัดข้องเหมือนอย่างเก่าได้อีกด้วย โดยจะเข้ามาช่วยซัพพอตการทำงานของไฟฟ้าที่เกื้อหนุนกันต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านทุก ๆ ตัวได้ด้วย เพื่อที่จะให้ไม่เกิดไฟฟ้าดับ หรือไฟฟ้าลัดวงจร รวมทั้งอันตรายจากกระแสไฟฟ้าที่อาจจะเกิดขึ้นได้

เพราะเนื่องจากบรรดาอุปกรณ์โซล่าเซลล์หนึ่งในนั้นจะสามารถช่วยในการป้องกันไฟฟ้าจากเหตุการณ์ไฟฟ้าขัดข้องได้ด้วย เพราะผลิตขึ้นมาเพื่อสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์โดยเฉพาะ แต่ก็ถือว่าไม่ใช่ส่วนสำคัญต่อการต่อเชื่อมโซล่าเซลล์เท่าไหร่นัก เมื่อเทียบกับตัวแปลงไฟให้สามารถเข้ากันกับเหล่าเครื่องใช้ไฟฟ้าได้ อันเนื่องจาก หากไม่มีอุปกรณ์โซล่าเซลล์ที่คอยสลับกระแสไฟ บ้านจะไม่สามารถรองรับไฟจากแผงโซล่าเซลล์ที่แผ่ออกมาโดยตรงได้ จึงต้องใช้เครื่องมือสลับกระแสไฟฟ้าจากกระแสตรงจากดวงอาทิตย์ ไปเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเสียก่อน จึงจะสามารถจ่ายตรงเข้าสู่การรันระบบไฟฟ้าอุปกรณ์ทุกชนิดในบ้านเราได้

เหนือยิ่งกว่านั้น การจะขายไฟฟ้าให้กับทางรัฐบาลก็ จำเป็นต้องติดตั้งโซล่าเซลล์ออนกริด โดยที่จะต้องต่อสู่การจ่ายไฟเข้าสู่การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค และนครหลวง ซึ่งจะยังไม่สามารถใช้ไฟโดยตรงจากแผงโซล่าเซลล์ในช่วงเวลาที่แสงแดดไม่มีได้ ถ้าต้องการจะใช้ไฟฟ้าตลอด 24 ชั่วโมง จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าในระบบที่ต้องเสียค่าใช้จ่ายมากกว่าระบบทั่วไปมากเป็นพิเศษ ดังนั้นก็จึงยังคงไม่เป็นที่นิยมในบ้านส่วนใหญ่เท่าไหร่นัก ทำให้ระบบที่ได้รับความนิยมมากกว่าจึงอยู่ในระบบการทำงานในสไตล์หลังคาโซลาร์ หรือ Solar Rooftop ภาคประชาชน อันเป็นโครงการที่ถูกจัดตั้งขึ้นมาเพื่ออำนวยความสะดวกต่อบ้านหลายหลังที่ต้องการอยากที่จะเปลี่ยน แถมยังมีการคาดการณ์ว่ากำลังการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์นี้จะสูงขึ้นเรื่อย ๆ จนถึงระดับ 500 เมกะวัตต์ ภายในไม่กี่ปีข้างหน้านี้ และเพิ่มขึ้นไปตามลำดับจนถึง 1000 เมกะวัตต์เลยก็ยังได้ ในบรรดาครัวเรือนโซล่าเซลล์ซึ่งยังไม่นับรวมกับองค์กร หรือในภาคเกษตรกรรมที่ดำเนินการในรูปแบบโซลาร์ฟาร์ม

โดยรวมแล้วการจะขยายกำลังผลิตให้ได้ตามที่ทางการต้องการ จำเป็นต้องเพิ่มจำนวนบ้านที่เข้าอกเข้าใจในเรื่องทรัพยากรพอสมควร เพื่อที่จะทำให้บ้านเหล่านั้นสร้างแนวคิดขึ้นใหม่ให้กับบ้านของตน และพร้อมที่อยากจะเป็นส่วนหนึ่งในการช่วยอนุรักษ์ธรรมชาติ ได้ด้วยการลดใช้พลังงานเชื้อเพลิงเผาไหม้อันเป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตกระแสไฟฟ้าตั้งแต่อดีตจวบจนปัจจุบัน นั่นหมายความว่า จะต้องมีบ้านหลังที่พร้อมติดตั้งโซล่าเซลล์ในจำนวนมาก โดยประมาณจะอยู่ที่ 1 แสน 2 แสน หลังคาเรือน ภายใน 5-10 ปี แล้วยิ่งไปกว่านั้น ในเรื่องกำลังการผลิตไฟฟ้าในการนำแสงแดดมาใช้ บ้านหลังหนึ่งจะต้องมี แผงหลังคาโซล่าเซลล์ ในขนาด 5 กิโลวัตต์ และยิ่งมากจำนวนแผงมากเท่าไหร่ ก็ย่อมที่จะดีต่อบ้านเหล่านั้นมากขึ้นไปอีก รวมถึงต่อการลดใช้พลังงานไฟฟ้า และการผลักดันการใช้พลังงานทดแทนให้กลายเป็นหนึ่งปัจจัยอันจำเป็นต่อการดำเนินชีวิตของมนุษย์ให้ได้..

อุปกรณ์โซล่าเซลล์ ที่มีมาตรฐาน เพื่อสร้างกระแสพลังงานทดแทนที่เป็นเลิศ

               อุปกรณ์โซล่าเซลล์  ซื้ออุปกรณ์โซล่าเซลล์คุณภาพ มั่นใจได้ในมาตรฐานที่ดีที่สุด เพราะผ่านการคัดเลือกมาใช้ ในงานของการติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ที่เชื่อถือได้ผ่านผู้ดำเนินการที่มีประสบการณ์สูง สามารถวิเคราะห์เครื่องมือ โซลาร์ พลังงานแสงอาทิตย์ ในการนำมาประยุกต์ใช้ให้ถูกกับบ้านทุกรูปแบบ ให้เข้ากันได้ดีกับการทำงานของโซล่าเซลล์ ในกระบวนการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์โดดดึงเอาแสงแดดในแต่ละวันมาเป็นส่วนหนึ่งของการใช้ไฟฟ้าภายในบ้านได้อย่างกลมกลืน โดยไม่เข้าไปทำให้รูปแบบการใช้ไฟเดิมเปลี่ยนแปลงไปแต่อย่างใด นั่นคือ ขั้นตอนใช้งานอันยุ่งยากของแผงโซล่าเซลล์ แท้ที่จริงแล้วอยู่ในขั้นตอนของการติดตั้งโซล่าเซลล์เพียงเท่านั้น ส่วนหลังจากนั้นผู้อยู่อาศัยภายในที่พัก อาคาร สถานที่ต่าง ๆ ก็สามารถกลับมาใช้ไฟฟ้าอย่างเป็นปกติ ไม่จำเป็นต้องคอยปรับจูนระบบอยู่เรื่อย ๆ ให้ยุ่งยาก เพราะการทำงานโซล่าเซลล์นั้น จะเป็นไปได้โดยอัตโนมัติภายในตัวมันเอง รวมไปถึงอุปกรณ์ต่อพ่วงเพิ่มเติมแต่ละชนิด ตามแต่ละรูปแบบของระบบที่ขึ้นอยู่ด้วยหลายปัจจัยด้วยกัน รวมไปถึงงบประมาณเพื่อการลงทุนในการ ติดตั้งหลังคาโซล่าเซลล์

ลงทุนในไฟฟ้า โซล่าเซลล์ ดีกว่าลงทุนแบบอื่นเพราะข้อดีของพลังงานแสงอาทิตย์มีมากกว่าที่คุณคิด…

ในเรื่องงบประมาณในอุปกรณ์โซล่าเซลล์จะมีมาก หรือน้อยขึ้นอยู่กับผู้อยู่อาศัยผนวกกับขนาดของอุปกรณ์ต่อพ่วงสำหรับโซล่าเซลล์แต่ละชิ้น ซึ่งจะมีราคาแตกต่างกันไปตามแต่ขนาดกำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้ โดยควรที่จะเลือกขนาดการผลิตพลังงานให้เหมาะสมกับความที่ต้องการใช้ไฟ และหรืออยากที่จะแบ่งขายไฟหรือเปล่า หากไฟฟ้าเกินจำนวนหรือเหลือจากในช่วงเวลาที่เราไม่ได้เปิดเครื่องใช้ไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้วแผงโซล่าเซลล์จะไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้หากไม่มีแสงแดด ซึ่งก็อาจยังไม่นับรวมนวัตกรรมโซล่าเซลล์ใหม่ ๆ ที่ถูกพัฒนาอยู่หรือกำลังจะเกิดขึ้นในอีกไม่กี่ปีนี้ เพื่อการที่จะสามารถใช้โซล่าเซลล์ผลิตไฟฟ้าในช่วงเวลาที่แสงแดดส่องไม่ถึงบนตัวแผ่นเซลล์แสงอาทิตย์ได้

ชุดโซล่าเซลล์ ความสุขครัวเรือน2 ซันเนอร์ยี่ ดูทีวี แสงสว่าง พัดลม จัดส่งจังหวัดเพชรบูรณ์

ชุดโซล่าเซลล์ ความสุขครัวเรือน2 ซันเนอร์ยี่  ดูทีวี แสงสว่าง  พัดลม จัดส่งจังหวัดเพชรบูรณ์ ติดตั้งด้วยตนเอง ชุดโซล่าเซลล์ ความสุขครัวเรือน2 ซันเนอร์ยี่ ประกอบ ด้วยแผงโซล่าเซลล์ขนาด 140 วัตต์ แบบชนิดโมโนอายุการใช้งานมากว่า 25ปี พร้อมด้วยสายไฟโซล่าเซลล์ มาตรฐาน PV-1Fและ connector แบบ MC4 มาตรฐานสามารถทนแดด ทนฝน ทำให้ระบบมีประสิทธิภาพในการใช้งาน ลดความสูญเสียในระบบ เพื่ออายุการใช้งานที่ยาวนานของระบบโซลาร์เซลล์ สามารถเพิ่มความได้ตามต้องการ เพื่อความเหมาะสมในกาติดตั้ง ในระบบโซล่าเซลล์นี้จะใช้โซล่าชาร์จคอนโทรลเลอร์  ขนาด 20A 12/24V  สามารถเพิ่มเป็น 20A หรือ 30A ในกรณีที่จะวางระบบเผื่อสำหรับอนาคต เพื่อจะเพิ่มแผงโซล่าเซลล์และแบตเตอรี่ในอนาคต ทางทีมงานใช้แบตเตอรี่สำหรับระบบโซล่าเซลล์ 135Ah 12Vโดยเฉพาะที่เรียกว่าแบตเตอรี่ดิฟไซเคิล Deep cycle ขนาด 135 Ah 12V เพื่อชั่วโมงการใช้งานที่ยาวนานของระบบโซล่าเซลล์ในยามค่ำคืน ทำให้ท่านสามารถเพลิดเพลินในการนำอุปกรณ์มาต่อใช้งานจากระบบโซล่าเซลล์ ในการแปลงไฟ ใช้อินเวอร์เตอร์ขนาด 1000วัตต์ 12 โวลล์ สามารถต่อใช้งานกับอุปกรณ์หลอดไฟ แบบ 12Vdc และ 220 VAC  วิทยุ TV LED จอ LCD ชาร์จแบตโทรศัพท์ ไฟส่องกรีดยางหรือในยามค่ำคืน ที่ไม่มีแสงสว่าง  โน๊มบุ๊ค NOte book  เหมาะสำหรับทุกพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าหรือต้องการใช้ไฟฟ้า
ควรตรวจสอบกำลังโหลดของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เหมาะสมก่อนการต่อใช้งาน

ชุดโซล่าเซลล์

ความรู้เกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานสะอาดไม่ทำปฏิกิริยาใดๆ อันจะทำให้สิ่งแวดล้อมเป็นพิษ เซลล์แสงอาทิตย์ จึงเป็นสิ่งประดิษฐ์ทางอิเลคทรอนิคส์ชนิดหนึ่งที่ถูกนำมาใช้ผลิตไฟฟ้าเนื่องจากสามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรงปัจจุบันในประเทศไทย มีหลายหน่วยงาน ได้ทำการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อใช้งานในลักษณะต่างๆกัน

เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์

เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell) เป็นสิ่งประดิษฐ์กรรมทางอิเลคทรอนิกส์ ที่สร้างขึ้นเพื่อเป็นอุปกรณ์สำหรับเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงาน ไฟฟ้า โดยการนำสารกึ่งตัวนำ เช่น ซิลิกอน ซึ่งมีราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดบนพื้นโลกมาผ่านกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เพื่อผลิตให้เป็นแผ่นบางบริสุทธิ์ และทันทีที่แสงตกกระทบบนแผ่นเซลล์ รังสีของแสงที่มีอนุภาคของพลังงานประกอบที่เรียกว่า โฟตอน (Proton) จะถ่ายเทพลังงานให้กับอิเล็กตรอน (Electron) ในสารกึ่งตัวนำจนมีพลังงานมากพอที่จะกระโดดออกมาจากแรงดึงดูดของอะตอม (atom) และเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ดังนั้นเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ครบวงจรจะทำให้เกิดไฟฟ้ากระแสตรงขึ้น เมื่อพิจารณาลักษณะการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์พบว่า เซลล์แสงอาทิตย์จะมีประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูงที่สุดในช่วงเวลากลางวัน ซึ่งสอดคล้องและเหมาะสมในการนำเซลล์แสงอาทิตย์มาใช้ผลิตไฟฟ้า เพื่อแก้ไขปัญหาการขาดแคลนพลังงานไฟฟ้าในช่วงเวลากลางวัน

ชุดโซล่าเซลล์

โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์
โครงสร้างที่นิยมมากที่สุด ได้แก่ รอยต่อพีเอ็นของสารกึ่งตัวนำ สารกึ่งตัวนำที่ราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดบนโลก คือ ซิลิคอนจึงถูกนำมาสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ โดยนำซิลิคอนมาถลุง และผ่านขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์จนกระทั่งทำให้เป็นผลึก จากนั้นนำมาผ่านกระบวนการแพร่ซึมสารเจือปนเพื่อสร้างรอยต่อพีเอ็นโดยเมื่อเติมสารเจือฟอสฟอรัส จะเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น (เพราะนำไฟฟ้าด้วยอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบ) และเมื่อเติมสารเจือโบรอน จะเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดพี (เพราะนำไฟฟ้าด้วยโฮลซึ่งมีประจุบวก) ดังนั้นเมื่อนำสารกึ่งตัวนำชนิดพีและเอ็นมาต่อกัน จะเกิดรอยต่อพีเอ็นขึ้น โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอน อาจมีรูปร่างเป็นแผ่นวงกลมหรือสี่เหลี่ยมจัตุรัส ความหนา 200-400 ไมครอน (0.2-0.4 มม.) ผิวด้านรับแสงจะมีชั้นแพร่ซึมที่มีการนำไฟฟ้า ขั้วไฟฟ้าด้านหน้าที่รับแสงจะมีลักษณะคล้ายก้างปลาเพื่อให้ได้พื้นที่รับแสงมากที่สุดส่วนขั้วไฟฟ้าด้านหลังเป็นขั้วโลหะเต็มพื้นผิว

หลักการทำงานทั่วไปของเซลล์แสงอาทิตย์

ชุดโซล่าเซลล์

เมื่อมีแสงอาทิตย์ตกกระทบเซลล์แสงอาทิตย์จะเกิดการสร้างพาหะนำไฟฟ้าประจุลบและบวกขึ้น ได้แก่ อิเล็กตรอนและ โฮล โครงสร้างรอยต่อพีเอ็นจะทำหน้าที่สร้างสนามไฟฟ้าภายในเซลล์ เพื่อแยกพาหะนำไฟฟ้าชนิดอิเล็กตรอนไปที่ขั้วลบและพาหะนำไฟฟ้าชนิดโฮลไปที่ขั้วบวก (ปกติที่ฐานจะใช้สารกึ่งตัวนำชนิดพี ขั้วไฟฟ้าด้านหลังจึงเป็นขั้วบวก ส่วนด้านรับแสงใช้สารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น ขั้วไฟฟ้าจึงเป็นขั้วลบ) ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าแบบกระแสตรงที่ขั้วไฟฟ้าทั้งสอง เมื่อต่อให้ครบวงจรไฟฟ้าจะเกิดกระแสไฟฟ้าไหลขึ้น

ลักษณะเด่นของเซลล์แสงอาทิตย์

  • ใช้พลังงานจากธรรมชาติ คือ แสงอาทิตย์ ซึ่งสะอาดและบริสุทธิ์ ไม่ก่อปฏิกิริยาที่จะทำให้สิ่งแวดล้อมเป็นพิษ
  • เป็นการนำพลังงานจากแหล่งธรรมชาติมาใช้อย่างคุ้มค่าและไม่มีวันหมดไปจากโลกนี้
  • สามารถนำไปใช้เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ทุกพื้นที่บนโลก และได้พลังงานไฟฟ้าใช้โดยตรง
  • ไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงอื่นใดนอกจากแสงอาทิตย์ รวมถึงไม่มีการเผาไหม้ จึงไม่ก่อให้เกิดมลภาวะด้านอากาศและน้ำ
  • ไม่เกิดของเสียขณะใช้งาน จึงไม่มีการปล่อยมลพิษทำลายสิ่งแวดล้อม
  • ไม่เกิดเสียงและไม่มีการเคลื่อนไหวขณะใช้งาน จึงไม่เกิดมลภาวะด้านเสียง
  • เป็นอุปกรณ์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ และไม่มีชิ้นส่วนใดที่มีการเคลื่อนไหวขณะทำงาน จึงไม่เกิดการสึกหรอ
  • ต้องการการบำรุงรักษาน้อยมาก
  • อายุการใช้งานยืนยาวและประสิทธิภาพคงที่
  • มีน้ำหนักเบา ติดตั้งง่าย เคลื่อนย้ายสะดวกและรวดเร็ว
  • เนื่องจากมีลักษณะเป็นโมดูล จึงสามารถประกอบได้ตามขนาดที่ต้องการ

ช่วยลดปัญหาการสะสมของก๊าซต่างๆ ในบรรยากาศ เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์, ซัลเฟอร์ไดออกไซด์, ไฮโดรคาร์บอน และก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ ฯลฯ ซึ่งเป็นผลจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงจำพวกน้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ ล้วนแล้วแต่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เกิดปฏิกิริยาเรือนกระจก ทำให้โลกร้อนขึ้น เกิดฝนกรด และอากาศเป็นพิษ ฯลฯ

อุปกรณ์สำคัญของระบบการผลิตกระแสไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์
เซลล์แสงอาทิตย์ผลิตไฟฟ้ากระแสตรง จึงนำกระแสไฟฟ้าไปใช้ได้เฉพาะกับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรงเท่านั้น หากต้องการนำไปใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับหรือเก็บสะสมพลังงานไว้ใช้ต่อไป จะต้องใช้ร่วมกับอุปกรณ์อื่นๆ อีก โดยรวมเข้าเป็นระบบที่ผลิตกระแสไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ อุปกรณ์สำคัญๆ มีดังนี้

ชุดโซล่าเซลล์

Off Grid System ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบออฟกริด
2.1 ระบบโซล่าเซลล์แสงอาทิตย์ แบบเชื่อมต่อกับแบตเตอรรี่ (Off Solar grid connect system) คือระบบที่ผลิตไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ที่ไม่ปฏิสัมพันธ์กับผู้ให้กำเนิดพลังงานไฟฟ้ารายใหญ่ (ในประเทศไทยคือการไฟฟ้านครหลวง และการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค) ระบบออฟกริดนี้จะแยกเดี่ยวออกมาโดยผู้ติดตั้งโซล่าเซลล์จะสามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้เอง โดยไม่ต้องพึ่งพาการไฟฟ้าซึ่งสามารถแยกหมวดย่อยลงไปได้อีกตามลักษณะแรงดันไฟฟ้าที่จะใช้งานว่าเป็น ไฟฟ้ากระแสตรง หรือ ไฟฟ้ากระแสสลับ โดยต้องเลือกโหลด (เครื่องใช้ไฟฟ้า) ให้เหมาะสมกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ระบบออฟกริตนี้อาจมีชื่อเรียกในภาษาอังกฤษอีกแบบหนี่งว่าระบบแสตนด์อโลน (Stand Alone System) หรือระบบแยกเดี่ยว ซึ่งมีวิธีการต่อระบบที่หลากหลาย ทั้งต่อโหลดกระแสตรง กับแผงโซล่าเซล่าเซลล์ (ซึ่งผลิตไฟฟ้ากระแสตรง) โดยตรง หรือนำไฟฟ้ากระแสตรงที่ผลิตได้จากแผง ไปแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ(โดยอินเวอร์เตอร์)สำหรับไปใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าตามบ้านเรือนซึ่งใช้กับไฟฟ้ากระแสสลับอยู่แล้วได้ ระบบออฟกริด (Off Grid)ในแบบต่างๆมีดังนี้ใช้กับโหลดกระแสตรง2.1) แผงโซล่าเซลล์ต่อตรงกับโหลด(เครื่องใช้ไฟฟ้า) ส่วนใหญ่จะใช้กับโหลดกระแสตรงอาทิปั๊มน้ำกระแสตรงแบบปรับความเร็วรอบได้ พบเห็นได้ทั่วไปกับระบบสูบน้ำทั่วไป ที่ผมเห็นว่าคุ้มค่าคือใช้ปั๊มน้ำโดยใช้โซล่าเซลล์ เมื่อแดดออกน้ำก็เติมในถังสูง

2.2 แผงโซล่าเซลล์ต่อพ่วงกับแบตเตอรี่และโหลดกระแสตรง ข้อดีของการต่อระบบแบบนี้คือเมื่อไม่มีแสงอาทิตย์ เราก็ยังสามารถใช้พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่จ่ายให้กับโหลดได้ แต่สิ่งที่ต้องระวังคือการชาร์จไฟฟ้าเข้าแบตเตอรี่มากเกินไปเพราะอาจทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพเร็ว นอกจากนี้เวลาที่นำพลังงานไฟฟ้าที่เก็บสะสมในแบตเตอรี่ออกมาใช้ต้องระวังอย่าให้แบตเตอรี่คลายประจุมากเกินกว่าที่สเป็คของแบตเตอรี่ที่ระบุไว้เพราะอาจจะทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพเร็วเช่นกัน ส่วนใหญ่การต่อระบบแบบนี้จะใช้งานกับเรือขนาดเล็กกระท่อมขนาดเล็ก และใช้กับระบบแสงสว่างเท่านั้น

2.3 แผงโซล่าเซลล์ที่มีเครื่องควบคุมการชาร์จประจุให้กับแบตเตอรี่ (Charge Controller) ซึ่งจ่ายไฟให้กับโหลดกระแสตรง ข้อดีของการมีเครื่องควบคุมการชาร์จประจุ Charge Controller คือสามารถควบคุมการไหลของประจุไฟเข้าไปเก็บในแบตเตอรี่ได้และจะหยุดการชาร์จเมื่อไฟที่เก็บในแบตเตอรี่มีแรงดันเกินกว่าที่ตั้งค่ากำหนดไว้ จึงทำให้แบตเตอรี่มีอายุที่ยาวนานมากขึ้น การต่อแบบระบบนี้เป็นที่นิยมกันทั่วไป ใช้กับบ้านพักอาศัยที่ห่างไกลผู้ผลิตไฟฟ้า ทำให้สามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้เอง รวมทั้งอาจจะไปประยุกต์ใช้กับในพื้นที่ที่ไม่ต้องการลากสายไฟฟ้าไปเพราะมีต้นทุนเรื่องสายไฟฟ้าที่มีราคาสูงได้อีกด้วย
2.4 แผงโซล่าเซลล์ต่อกับเครื่องควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่ โดยที่มีตัวอินเวอร์เตอร์แปลงจาก ไฟกระแสตรงเป็นไฟกระแสสลับเพื่อจ่ายให้กับโหลดที่ใช้กับกระแสสลับได้ โดยไฟกระแส ตรงที่ออกจากแบตเตอรี่ก็ยังสามารถจ่ายให้กับโหลดกระแสตรงได้อีกด้วย ระบบแบบนี้มีข้อดี คือมีความยืดหยุ่นในการหาเครื่องใช้ไฟฟ้ามาใช้งานเพราะโดยทั่วไปแล้วเครื่องใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่จะใช้กับไฟฟ้ากระแสสลับ ยกตัวอย่างอาจจะใช้พัดลมกับไฟกระแสสลับที่แปลงจากอินเวอร์เตอร์ และใข้ระบบไฟส่องสว่างกับไฟกระแสตรงก็ได้

ลูกจ้างทันสมัย ใช้แผงโซล่าเซลล์

อยากให้ลูกน้อง ใช้แผงโซล่าเซลล์ วันนี้ลูกค้าเดินมาจากหนองบัวลำภู เพราะมีลูกที่ซื้อไปก่อนหน้านี่แนะนำมา บอกว่าทางเราดูแลและให้ความรู้ดี ประทับเลย บอกต่อ พอมาถึงร้าน ก็บอกว่ามา เพื่อซื้อชุดแผงโซล่าเซลล์ พร้อมอุปกรณ์ อินเวอร์เตอร์ โซล่าชาร์จเจอร์ แบตเตอรี่ ดิฟไซเคิล เล่าว่าดูทางอินเตอร์เน็ตมานาน อยากจะมาดูที่ร้านเพื่อปรึกษาแนวทางการวางระบบโซล่าเซลล์ไปใช้ในที่ บ้าน สวน รีสอร์ท และสูบน้ำ ในครั้งนี้จะเอาไปให้ลูกน้องไปใช้ที่สวนก่อน อยากให้ลูกน้องได้ ดูทีวี ชาร์จโทรศัพท์ เล่นคอมพิวเตอร์ ได้ มีแสงสว่าง จะได้ส่องสว่างชีวิต อันหลังนี้ไม่ใช่ทีมงานเติมเอาเอง555 ทางงานก็เลยจัดซชุดให้ในราคาพิเศษ เพราะอัพเกรดเพิ่มขนาดประกอบไปด้วยแผงโซล่าเซลล์ชนิด mono โมโนคริสตัลไลน์ ขนาด 150 วัตต์ จากเดิม 140วัตต์ แบตเตอรี่จากเดิม 120 Ah/12V เพิ่มเป็น 135 Ah ในราคาเท่าเดิม พร้อมด้วยตัวควบคุมการชาร์จ โซล่าชาร์จเจอร์ PWM 20A 12/24V อินเวอร์เตอร์ ตัวแปลงไฟ แบบเพียวซายด์เว๊ป เพราะลูกค้าอยากได้แบบไฟนิ่งเรียบ แต่ทั้งชุดราคาต้องประหยัดหน่อย เลยเข้าทางลูกค้าเพราะทีมงานจัดโปรชั่นได้แค่ 10 ชุด คุณลุงเลยได้ส่วนลด 10 เปอร์เซนต์  ทางทีมงานได้ทำสายโซล่าเซลล์+คอนเน็คเตอร์มาตรฐาน ทำให้ติดตั้งเองได้สบาย สบาย หลังจากนี้ จะทำระบบสูบน้ำด้วยโซล่าเซลล์หลังจากเจาะบาดาล และบอกว่าเราต้องไปติดตั้งให้ด้วยนะถ้าทำเองไม่ได้ ปล. สบายมาก ยินดีและเต็มใจ ใช้แผงโซล่าเซลล์

ใช้แผงโซล่าเซลล์

ความรู้เกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานสะอาดไม่ทำปฏิกิริยาใดๆ อันจะทำให้สิ่งแวดล้อมเป็นพิษ เซลล์แสงอาทิตย์ จึงเป็นสิ่งประดิษฐ์ทางอิเลคทรอนิคส์ชนิดหนึ่งที่ถูกนำมาใช้ผลิตไฟฟ้าเนื่องจากสามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรงปัจจุบันในประเทศไทย มีหลายหน่วยงาน ได้ทำการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อใช้งานในลักษณะต่างๆกัน

เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์

เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell) เป็นสิ่งประดิษฐ์กรรมทางอิเลคทรอนิกส์ ที่สร้างขึ้นเพื่อเป็นอุปกรณ์สำหรับเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงาน ไฟฟ้า โดยการนำสารกึ่งตัวนำ เช่น ซิลิกอน ซึ่งมีราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดบนพื้นโลกมาผ่านกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เพื่อผลิตให้เป็นแผ่นบางบริสุทธิ์ และทันทีที่แสงตกกระทบบนแผ่นเซลล์ รังสีของแสงที่มีอนุภาคของพลังงานประกอบที่เรียกว่า โฟตอน (Proton) จะถ่ายเทพลังงานให้กับอิเล็กตรอน (Electron) ในสารกึ่งตัวนำจนมีพลังงานมากพอที่จะกระโดดออกมาจากแรงดึงดูดของอะตอม (atom) และเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ดังนั้นเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ครบวงจรจะทำให้เกิดไฟฟ้ากระแสตรงขึ้น เมื่อพิจารณาลักษณะการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์พบว่า เซลล์แสงอาทิตย์จะมีประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูงที่สุดในช่วงเวลากลางวัน ซึ่งสอดคล้องและเหมาะสมในการนำเซลล์แสงอาทิตย์มาใช้ผลิตไฟฟ้า เพื่อแก้ไขปัญหาการขาดแคลนพลังงานไฟฟ้าในช่วงเวลากลางวัน

ใช้แผงโซล่าเซลล์

โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์
โครงสร้างที่นิยมมากที่สุด ได้แก่ รอยต่อพีเอ็นของสารกึ่งตัวนำ สารกึ่งตัวนำที่ราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดบนโลก คือ ซิลิคอนจึงถูกนำมาสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ โดยนำซิลิคอนมาถลุง และผ่านขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์จนกระทั่งทำให้เป็นผลึก จากนั้นนำมาผ่านกระบวนการแพร่ซึมสารเจือปนเพื่อสร้างรอยต่อพีเอ็นโดยเมื่อเติมสารเจือฟอสฟอรัส จะเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น (เพราะนำไฟฟ้าด้วยอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบ) และเมื่อเติมสารเจือโบรอน จะเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดพี (เพราะนำไฟฟ้าด้วยโฮลซึ่งมีประจุบวก)

หลักการทำงานทั่วไปของเซลล์แสงอาทิตย์

ใช้แผงโซล่าเซลล์

เมื่อมีแสงอาทิตย์ตกกระทบเซลล์แสงอาทิตย์จะเกิดการสร้างพาหะนำไฟฟ้าประจุลบและบวกขึ้น ได้แก่ อิเล็กตรอนและ โฮล โครงสร้างรอยต่อพีเอ็นจะทำหน้าที่สร้างสนามไฟฟ้าภายในเซลล์ เพื่อแยกพาหะนำไฟฟ้าชนิดอิเล็กตรอนไปที่ขั้วลบและพาหะนำไฟฟ้าชนิดโฮลไปที่ขั้วบวก (ปกติที่ฐานจะใช้สารกึ่งตัวนำชนิดพี ขั้วไฟฟ้าด้านหลังจึงเป็นขั้วบวก ส่วนด้านรับแสงใช้สารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น ขั้วไฟฟ้าจึงเป็นขั้วลบ) ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าแบบกระแสตรงที่ขั้วไฟฟ้าทั้งสอง เมื่อต่อให้ครบวงจรไฟฟ้าจะเกิดกระแสไฟฟ้าไหลขึ้น

ช่วยลดปัญหาการสะสมของก๊าซต่างๆ ในบรรยากาศ เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์, ซัลเฟอร์ไดออกไซด์, ไฮโดรคาร์บอน และก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ ฯลฯ ซึ่งเป็นผลจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงจำพวกน้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ ล้วนแล้วแต่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เกิดปฏิกิริยาเรือนกระจก ทำให้โลกร้อนขึ้น เกิดฝนกรด และอากาศเป็นพิษ ฯลฯ

อุปกรณ์สำคัญของระบบการผลิตกระแสไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์
เซลล์แสงอาทิตย์ผลิตไฟฟ้ากระแสตรง จึงนำกระแสไฟฟ้าไปใช้ได้เฉพาะกับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรงเท่านั้น หากต้องการนำไปใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับหรือเก็บสะสมพลังงานไว้ใช้ต่อไป จะต้องใช้ร่วมกับอุปกรณ์อื่นๆ อีก โดยรวมเข้าเป็นระบบที่ผลิตกระแสไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ อุปกรณ์สำคัญๆ มีดังนี้

ใช้แผงโซล่าเซลล์

ระบบของโซล่าเซลล์ภายในบ้าน ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน แบ่งออกได้ดังนี้

  1. On-grid System ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบออนกริด
  2. OFF Grid System ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบออฟกริด
  3. Hybrid System ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบไฮบริด

On Grid System หรือระบบโซล่ารูฟท๊อป Solar Roof Top system
เป็นระบบการผลิตไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ ที่เชื่อมต่อกับระบบการไฟฟ้านครหลวง หรือการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค จะใช้อุปกรณ์เพียง แผงโซล่าเซลล์ และอินเวอร์เตอร์ออนกริด (inverter on grid)โดยหลักการ แปลงไฟกระแสตรงจาก แผงโซล่าเซลล์ เป็นไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อเชื่อมต่อเข้าระบบ การไฟฟ้าเพื่อทำการ ขายไฟฟ้าคืน (กรณีนี้ต้องทำสัญญากับผู้รับซื้อก็คือ การไฟฟ้านครหลวงหรือการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค) หรือ ลดค่าใช้จ่ายในการใช้ไฟฟ้าได้

Off Grid System ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบออฟกริด
ระบบโซล่าเซลล์แสงอาทิตย์ แบบเชื่อมต่อกับแบตเตอรรี่ (Off Solar grid connect system) คือระบบที่ผลิตไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ ที่ไม่ปฏิสัมพันธ์กับผู้ให้กำเนิดพลังงานไฟฟ้ารายใหญ่ (ในประเทศไทยคือการไฟฟ้านครหลวง และการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค) ระบบออฟกริดนี้จะแยกเดี่ยวออกมาโดยผู้ติดตั้งโซล่าเซลล์จะสามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้เอง โดยไม่ต้องพึ่งพาการไฟฟ้าซึ่งสามารถแยกหมวดย่อยลงไปได้อีกตามลักษณะแรงดันไฟฟ้าที่จะใช้งานว่าเป็น ไฟฟ้ากระแสตรง หรือ ไฟฟ้ากระแสสลับ โดยต้องเลือกโหลด (เครื่องใช้ไฟฟ้า) ให้เหมาะสมกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ระบบออฟกริตนี้อาจมีชื่อเรียกในภาษาอังกฤษอีกแบบหนี่งว่าระบบแสตนด์อโลน (Stand Alone System) หรือระบบแยกเดี่ยว ซึ่งมีวิธีการต่อระบบที่หลากหลาย ทั้งต่อโหลดกระแสตรง กับแผงโซล่าเซล่าเซลล์ (ซึ่งผลิตไฟฟ้ากระแสตรง) โดยตรง หรือนำไฟฟ้ากระแสตรงที่ผลิตได้จากแผง ไปแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ(โดยอินเวอร์เตอร์)สำหรับไปใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าตามบ้านเรือน ซึ่งใช้กับไฟฟ้ากระแสสลับอยู่แล้วได้ ระบบออฟกริด (Off Grid)ในแบบต่างๆมีดังนี้ใช้กับโหลดกระแสตรง แผงโซล่าเซลล์ต่อตรงกับโหลด(เครื่องใช้ไฟฟ้า) ส่วนใหญ่จะใช้กับโหลดกระแสตรงอาทิปั๊มน้ำกระแสตรงแบบปรับความเร็วรอบได้ พบเห็นได้ทั่วไปกับระบบสูบน้ำทั่วไป ที่ผมเห็นว่าคุ้มค่าคือใช้ปั๊มน้ำโดยใช้โซล่าเซลล์ เมื่อแดดออกน้ำก็เติมในถังสูง

แผงโซล่าเซลล์ที่มีเครื่องควบคุมการชาร์จประจุให้กับแบตเตอรี่ (Charge Controller) ซึ่งจ่ายไฟให้กับโหลดกระแสตรง ข้อดีของการมีเครื่องควบคุมการชาร์จประจุ Charge Controller คือสามารถควบคุมการไหลของประจุไฟเข้าไปเก็บในแบตเตอรี่ได้ และจะหยุดการชาร์จเมื่อไฟที่เก็บในแบตเตอรี่มีแรงดันเกินกว่าที่ตั้งค่ากำหนดไว้ จึงทำให้แบตเตอรี่มีอายุที่ยาวนานมากขึ้น การต่อแบบระบบนี้เป็นที่นิยมกันทั่วไป ใช้กับบ้านพักอาศัยที่ห่างไกลผู้ผลิตไฟฟ้า ทำให้สามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้เอง รวมทั้งอาจจะไปประยุกต์ใช้กับในพื้นที่ที่ไม่ต้องการลากสายไฟฟ้าไปเพราะมีต้นทุนเรื่องสายไฟฟ้าที่มีราคาสูงได้อีกด้วย

Hybrid System ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบไฮบริด
ระบบโซล่าเซลล์ไฮบริด (SOLAR HYBRID SYSTEM) คือเอาระบบ ออนกริด (On Grid) และออฟกริด (Off Grid) มารวมกัน ช่วยลดการสูญเสียเนื่องจากกระแสไฟจากแผงโซล่าจะป้อนเข้ามาที่โหลดใช้งานได้เลย ก่อนที่จะเข้าไปชาร์ทในแบตเตอรี่ เมื่อโหลดใช้งานน้อยลง จนกระแสไฟจากแผงโซล่าเหลือก็จะค่อยชาร์ทเข้าเก็บในแบตเตอรี่ วิธีนี้ ช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้ อีกด้วย ซึ่งถ้าเป็น OFF GRID INVERTER จะต้องเข้ามาที่แบตเตอรี่ก่อน แล้วค่อย แปลงไฟด้วยอินเวอร์เตอร์ ให้เป็นกระแสสลับ

ชุดโซล่าเซลล์ติดตั้งด้วยตนเองหรือ ระบบโซล่าเซลล์แบบออฟกริด solar cell off grid system

ชุดโซล่าเซลล์ติดตั้งด้วยตนเองพร้อมอุปกรณ์หรือ ระบบโซล่าเซลล์แบบออฟกริด solar cell off grid system เหมาะสำหรับพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าใช้หรือพื้นที่ไฟฟ้าเข้าไม่ถึง ปัจจุบันชุดโซล่าเซลล์พร้อมอุปกรณ์สามารถจัดส่งได้ทั่วประเทศ ลูกค้า หรือผู้ใช้งานสามารถติดตั้งได้ด้วยตัวเอง โดยอุปกรณ์ก็จะประกอบไปด้วย แผงโซล่าเซลล์ โซล่าชาร์จเจอร์ แบตเตอรี่  อินเวอร์เตอร์ จัดส่งพร้อมกันโดยเมื่อติดตั้งเสร็จแล้ว แผงโซล่าเซลล์จะทำหน้าที่แปลงพลังงานแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้า ทิศทางในการติดตั้งในการติดตั้งแผงโซล่าเซลล์ที่เหมาะสมสำหรับประเทศไทย คือหันหน้าไปทางทิศใต้ทำมุม15-30 องศา ตำแหน่งที่ดีสุด ประมาณ 13-15 องศาในกรณีที่สามารถทำโครงสร้างขึ้นมาเองได้ แต่ถ้าติดตั้งบนหลังคาให้เลือกทิศที่โดนแดดมากที่สุดตลอดทั้งวันทำให้สามารถ ชาร์จแบตเตอรี่ให้สามารถเต็ม เร็วและความมีประสิทธิภาพของระบบโซล่าเซลล์ ตัวควบคุมการชาร์จหรือที่เรียกว่าโซล่าชาร์จเจอร์ หรือ โซล่าชาร์จคอนโทรลเลอร์ จะทำหน้าที่ควบคุมการประจุแบตเตอรี่ จะทำให้สามารถยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้ยาวนานยิ่ง เพราะเมื่อแบตเตอรี่โดนชาร์จเต็มตัวคอนโทรลชาร์จเจอร์จะตัดการชาร์จและเริ่มชาร์จใหม่ เมื่อประจุในแบตเตอรี่ลดลง เมื่อถูกใช้งานไปหรือไม่ได้ใช้ประจุไฟฟ้าก็จะลดลงอัตโนมัติเมื่อไม่ได้ใช้ เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ที่จัดส่งมากับ ระบบโซล่าเซลล์แบบออฟกริด ติดตั้งด้วยตัวเอง ที่นิยมใช้กันโดยทั่วไปก็จะมีอยู่ 2 แบบ แบบแรกเรียกว่า PWM หรือ Pule wide modulation จะมีประสิทธิภาพในการชาร์จน้อยกว่าแบบ MPPT solar charge controller หรือ Maximum power point tracking ปัจจุบันชุดโซล่าเซลล์ ที่ใช้ตัวชาร์จแบบนี้กำลังเป็นที่นิยมเพราะจะทำให้ระบบโซล่าเซลล์มีประสิทธิภาพในการใช้งาน สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้เร็ว อุปกรณ์ที่เป็นตัวเก็บพลังงานก็คือแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ทีนิยมมาใช้ในระบบโซล่าเซลล์ คือ ชนิด ดิฟไซเคิล Deep cycle อายุของระบบโซล่าเซลล์จะยาวนานขนาดไหนแบตเตอรี่เป็นตัวสำคัญมากในการเก็บพลังงาน ถ้าแบตเตอรี่สามารถทำงานได้ดีเก็บประจุได้อย่างสม่ำเสมอตลอดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่แต่ละตัว สามารถทำให้ประสิทธิภาพของชุดโซล่าเซลล์สามารถใช้งานได้ยาวนาน หากเราอุปกรณ์ไฟฟ้าทีเป็นชนิดไฟฟ้ากระแสตรง ดีซีโหลด DC โหลด สามารถต่อได้ตรงจากแผงโซล่าเซลล์ในกรณีตอนกลางวัน ถ้าในกลางคืนจำเป็นต้องต่อผ่านแบตเตอรี่ หรือ ตัวชาร์จเจอร์ที่มากับชุดโซล่าเซลล์

ความรู้เกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานสะอาดไม่ทำปฏิกิริยาใดๆ อันจะทำให้สิ่งแวดล้อมเป็นพิษ เซลล์แสงอาทิตย์ จึงเป็นสิ่งประดิษฐ์ทางอิเลคทรอนิคส์ชนิดหนึ่งที่ถูกนำมาใช้ผลิตไฟฟ้าเนื่องจากสามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรงปัจจุบันในประเทศไทย มีหลายหน่วยงาน ได้ทำการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อใช้งานในลักษณะต่างๆกัน

เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์

เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell) เป็นสิ่งประดิษฐ์กรรมทางอิเลคทรอนิกส์ ที่สร้างขึ้นเพื่อเป็นอุปกรณ์สำหรับเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงาน ไฟฟ้า โดยการนำสารกึ่งตัวนำ เช่น ซิลิกอน ซึ่งมีราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดบนพื้นโลกมาผ่านกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เพื่อผลิตให้เป็นแผ่นบางบริสุทธิ์ และทันทีที่แสงตกกระทบบนแผ่นเซลล์ รังสีของแสงที่มีอนุภาคของพลังงานประกอบที่เรียกว่า โฟตอน (Proton) จะถ่ายเทพลังงานให้กับอิเล็กตรอน (Electron) ในสารกึ่งตัวนำจนมีพลังงานมากพอที่จะกระโดดออกมาจากแรงดึงดูดของอะตอม (atom) และเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ดังนั้นเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ครบวงจรจะทำให้เกิดไฟฟ้ากระแสตรงขึ้น เมื่อพิจารณาลักษณะการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์พบว่า เซลล์แสงอาทิตย์จะมีประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูงที่สุดในช่วงเวลากลางวัน ซึ่งสอดคล้องและเหมาะสมในการนำเซลล์แสงอาทิตย์มาใช้ผลิตไฟฟ้า เพื่อแก้ไขปัญหาการขาดแคลนพลังงานไฟฟ้าในช่วงเวลากลางวัน

ระบบโซล่าเซลล์แบบออฟกริด

โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์
โครงสร้างที่นิยมมากที่สุด ได้แก่ รอยต่อพีเอ็นของสารกึ่งตัวนำ สารกึ่งตัวนำที่ราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดบนโลก คือ ซิลิคอนจึงถูกนำมาสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ โดยนำซิลิคอนมาถลุง และผ่านขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์จนกระทั่งทำให้เป็นผลึก จากนั้นนำมาผ่านกระบวนการแพร่ซึมสารเจือปนเพื่อสร้างรอยต่อพีเอ็นโดยเมื่อเติมสารเจือฟอสฟอรัส จะเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น (เพราะนำไฟฟ้าด้วยอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบ) และเมื่อเติมสารเจือโบรอน จะเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดพี (เพราะนำไฟฟ้าด้วยโฮลซึ่งมีประจุบวก) ดังนั้นเมื่อนำสารกึ่งตัวนำชนิดพีและเอ็นมาต่อกัน จะเกิดรอยต่อพีเอ็นขึ้น โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอน อาจมีรูปร่างเป็นแผ่นวงกลมหรือสี่เหลี่ยมจัตุรัส ความหนา 200-400 ไมครอน (0.2-0.4 มม.) ผิวด้านรับแสงจะมีชั้นแพร่ซึมที่มีการนำไฟฟ้า ขั้วไฟฟ้าด้านหน้าที่รับแสงจะมีลักษณะคล้ายก้างปลาเพื่อให้ได้พื้นที่รับแสงมากที่สุดส่วนขั้วไฟฟ้าด้านหลังเป็นขั้วโลหะเต็มพื้นผิว

หลักการทำงานทั่วไปของเซลล์แสงอาทิตย์

ระบบโซล่าเซลล์แบบออฟกริด

เมื่อมีแสงอาทิตย์ตกกระทบเซลล์แสงอาทิตย์จะเกิดการสร้างพาหะนำไฟฟ้าประจุลบและบวกขึ้น ได้แก่ อิเล็กตรอนและ โฮล โครงสร้างรอยต่อพีเอ็นจะทำหน้าที่สร้างสนามไฟฟ้าภายในเซลล์ เพื่อแยกพาหะนำไฟฟ้าชนิดอิเล็กตรอนไปที่ขั้วลบและพาหะนำไฟฟ้าชนิดโฮลไปที่ขั้วบวก (ปกติที่ฐานจะใช้สารกึ่งตัวนำชนิดพี ขั้วไฟฟ้าด้านหลังจึงเป็นขั้วบวก ส่วนด้านรับแสงใช้สารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น ขั้วไฟฟ้าจึงเป็นขั้วลบ) ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าแบบกระแสตรงที่ขั้วไฟฟ้าทั้งสอง เมื่อต่อให้ครบวงจรไฟฟ้าจะเกิดกระแสไฟฟ้าไหลขึ้น

ลักษณะเด่นของเซลล์แสงอาทิตย์

  • ใช้พลังงานจากธรรมชาติ คือ แสงอาทิตย์ ซึ่งสะอาดและบริสุทธิ์ ไม่ก่อปฏิกิริยาที่จะทำให้สิ่งแวดล้อมเป็นพิษ
  • เป็นการนำพลังงานจากแหล่งธรรมชาติมาใช้อย่างคุ้มค่าและไม่มีวันหมดไปจากโลกนี้
  • สามารถนำไปใช้เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ทุกพื้นที่บนโลก และได้พลังงานไฟฟ้าใช้โดยตรง
  • ไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงอื่นใดนอกจากแสงอาทิตย์ รวมถึงไม่มีการเผาไหม้ จึงไม่ก่อให้เกิดมลภาวะด้านอากาศและน้ำ
  • ไม่เกิดของเสียขณะใช้งาน จึงไม่มีการปล่อยมลพิษทำลายสิ่งแวดล้อม
  • ไม่เกิดเสียงและไม่มีการเคลื่อนไหวขณะใช้งาน จึงไม่เกิดมลภาวะด้านเสียง
  • เป็นอุปกรณ์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ และไม่มีชิ้นส่วนใดที่มีการเคลื่อนไหวขณะทำงาน จึงไม่เกิดการสึกหรอ
  • ต้องการการบำรุงรักษาน้อยมาก
  • อายุการใช้งานยืนยาวและประสิทธิภาพคงที่
  • มีน้ำหนักเบา ติดตั้งง่าย เคลื่อนย้ายสะดวกและรวดเร็ว
  • เนื่องจากมีลักษณะเป็นโมดูล จึงสามารถประกอบได้ตามขนาดที่ต้องการ

ช่วยลดปัญหาการสะสมของก๊าซต่างๆ ในบรรยากาศ เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์, ซัลเฟอร์ไดออกไซด์, ไฮโดรคาร์บอน และก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ ฯลฯ ซึ่งเป็นผลจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงจำพวกน้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ ล้วนแล้วแต่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เกิดปฏิกิริยาเรือนกระจก ทำให้โลกร้อนขึ้น เกิดฝนกรด และอากาศเป็นพิษ ฯลฯ

อุปกรณ์สำคัญของระบบการผลิตกระแสไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์
เซลล์แสงอาทิตย์ผลิตไฟฟ้ากระแสตรง จึงนำกระแสไฟฟ้าไปใช้ได้เฉพาะกับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรงเท่านั้น หากต้องการนำไปใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับหรือเก็บสะสมพลังงานไว้ใช้ต่อไป จะต้องใช้ร่วมกับอุปกรณ์อื่นๆ อีก โดยรวมเข้าเป็นระบบที่ผลิตกระแสไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ อุปกรณ์สำคัญๆ มีดังนี้

ระบบโซล่าเซลล์แบบออฟกริด

Off Grid System ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบออฟกริด
2.1 ระบบโซล่าเซลล์แสงอาทิตย์ แบบเชื่อมต่อกับแบตเตอรรี่ (Off Solar grid connect system) คือระบบที่ผลิตไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ที่ไม่ปฏิสัมพันธ์กับผู้ให้กำเนิดพลังงานไฟฟ้ารายใหญ่ (ในประเทศไทยคือการไฟฟ้านครหลวง และการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค) ระบบออฟกริดนี้จะแยกเดี่ยวออกมาโดยผู้ติดตั้งโซล่าเซลล์จะสามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้เอง โดยไม่ต้องพึ่งพาการไฟฟ้าซึ่งสามารถแยกหมวดย่อยลงไปได้อีกตามลักษณะแรงดันไฟฟ้าที่จะใช้งานว่าเป็น ไฟฟ้ากระแสตรง หรือ ไฟฟ้ากระแสสลับ โดยต้องเลือกโหลด (เครื่องใช้ไฟฟ้า) ให้เหมาะสมกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ระบบออฟกริตนี้อาจมีชื่อเรียกในภาษาอังกฤษอีกแบบหนี่งว่าระบบแสตนด์อโลน (Stand Alone System) หรือระบบแยกเดี่ยว ซึ่งมีวิธีการต่อระบบที่หลากหลาย ทั้งต่อโหลดกระแสตรง กับแผงโซล่าเซล่าเซลล์ (ซึ่งผลิตไฟฟ้ากระแสตรง) โดยตรง หรือนำไฟฟ้ากระแสตรงที่ผลิตได้จากแผง ไปแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ(โดยอินเวอร์เตอร์)สำหรับไปใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าตามบ้านเรือนซึ่งใช้กับไฟฟ้ากระแสสลับอยู่แล้วได้ ระบบออฟกริด (Off Grid)ในแบบต่างๆมีดังนี้ใช้กับโหลดกระแสตรง2.1) แผงโซล่าเซลล์ต่อตรงกับโหลด(เครื่องใช้ไฟฟ้า) ส่วนใหญ่จะใช้กับโหลดกระแสตรงอาทิปั๊มน้ำกระแสตรงแบบปรับความเร็วรอบได้ พบเห็นได้ทั่วไปกับระบบสูบน้ำทั่วไป ที่ผมเห็นว่าคุ้มค่าคือใช้ปั๊มน้ำโดยใช้โซล่าเซลล์ เมื่อแดดออกน้ำก็เติมในถังสูง

2.2 แผงโซล่าเซลล์ต่อพ่วงกับแบตเตอรี่และโหลดกระแสตรง ข้อดีของการต่อระบบแบบนี้คือเมื่อไม่มีแสงอาทิตย์ เราก็ยังสามารถใช้พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่จ่ายให้กับโหลดได้ แต่สิ่งที่ต้องระวังคือการชาร์จไฟฟ้าเข้าแบตเตอรี่มากเกินไปเพราะอาจทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพเร็ว นอกจากนี้เวลาที่นำพลังงานไฟฟ้าที่เก็บสะสมในแบตเตอรี่ออกมาใช้ต้องระวังอย่าให้แบตเตอรี่คลายประจุมากเกินกว่าที่สเป็คของแบตเตอรี่ที่ระบุไว้เพราะอาจจะทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพเร็วเช่นกัน ส่วนใหญ่การต่อระบบแบบนี้จะใช้งานกับเรือขนาดเล็กกระท่อมขนาดเล็ก และใช้กับระบบแสงสว่างเท่านั้น

2.3 แผงโซล่าเซลล์ที่มีเครื่องควบคุมการชาร์จประจุให้กับแบตเตอรี่ (Charge Controller) ซึ่งจ่ายไฟให้กับโหลดกระแสตรง ข้อดีของการมีเครื่องควบคุมการชาร์จประจุ Charge Controller คือสามารถควบคุมการไหลของประจุไฟเข้าไปเก็บในแบตเตอรี่ได้และจะหยุดการชาร์จเมื่อไฟที่เก็บในแบตเตอรี่มีแรงดันเกินกว่าที่ตั้งค่ากำหนดไว้ จึงทำให้แบตเตอรี่มีอายุที่ยาวนานมากขึ้น การต่อแบบระบบนี้เป็นที่นิยมกันทั่วไป ใช้กับบ้านพักอาศัยที่ห่างไกลผู้ผลิตไฟฟ้า ทำให้สามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้เอง รวมทั้งอาจจะไปประยุกต์ใช้กับในพื้นที่ที่ไม่ต้องการลากสายไฟฟ้าไปเพราะมีต้นทุนเรื่องสายไฟฟ้าที่มีราคาสูงได้อีกด้วย
2.4 แผงโซล่าเซลล์ต่อกับเครื่องควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่ โดยที่มีตัวอินเวอร์เตอร์แปลงจาก ไฟกระแสตรงเป็นไฟกระแสสลับเพื่อจ่ายให้กับโหลดที่ใช้กับกระแสสลับได้ โดยไฟกระแส ตรงที่ออกจากแบตเตอรี่ก็ยังสามารถจ่ายให้กับโหลดกระแสตรงได้อีกด้วย ระบบแบบนี้มีข้อดี คือมีความยืดหยุ่นในการหาเครื่องใช้ไฟฟ้ามาใช้งานเพราะโดยทั่วไปแล้วเครื่องใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่จะใช้กับไฟฟ้ากระแสสลับ ยกตัวอย่างอาจจะใช้พัดลมกับไฟกระแสสลับที่แปลงจากอินเวอร์เตอร์ และใข้ระบบไฟส่องสว่างกับไฟกระแสตรงก็ได้

ชุดโซล่าเซลล์ติดตั้งด้วยตนเอง