เชื่อว่าหลายคนอาจเคยได้ยิน หรือพอจะรู้จักกับ “โซลาร์เซลล์ (Solar cell)” กันมาแล้วบ้าง แต่เชื่อไหม? หลายคนอาจจะยังไม่เข้าใจถึงพ้อยท์สำคัญ เรามาทำความรู้จักให้มากขึ้นไปพร้อมกันเลย 

โซลาร์เซลล์ ทำมาจากอะไร?

โซล่าเซลล์ ทำมาจาก ดิน หิน ทราย โดยนำไปสกัดคัดแยกเอาธาตุซิลิกอนบริสุทธิ์ (Si) ออกมา หลังจากนั้นก็นำเอาธาตุซิลิกอนบริสุทธิ์ไปเข้าสู่กระบวนการการผลิตให้เป็นแผ่นโซล่าเซลล์ตั้งต้น หลังจากนั้นก็นำแผ่นโซล่าเซลล์ตั้งต้นหลาย ๆ แผ่นมาประกอบเข้าด้วยกัน กลายเป็นแผงโซล่าเซลล์ (Solar Cell)

โซลาร์เซลล์ (Solar cell) เป็นการพัฒนาที่สร้างประโยชน์มากมาย ไม่ว่าจะเป็น ลดค่าไฟ สามารถคืนทุนได้ในอนาคต ใช้พลังงานจากธรรมชาติ ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะแก่โลก สามารถขายไฟให้แก่การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค หรือการไฟฟ้านครหลวง กลับคืนมาเป็นเงินได้อีกด้วย

การผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์หรือระบบโซลาร์เซลล์ จะเริ่มตั้งแต่การที่แผงโซลาร์เซลล์รับแสงจากดวงอาทิตย์ และเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current DC) ส่งผ่านเข้าอุปกรณ์แปลงไฟ หรือ อินเวอร์เตอร์ (Inverter) เพื่อแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับและจ่ายไฟฟ้าเข้าสู่ตู้ควบคุมไฟฟ้าภายในอาคาร (Main Distribution Board: MDB) เพื่อส่งกระแสไฟฟ้าเข้าสู่อุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ โดยสามารถใช้ทดแทนพลังงานไฟฟ้าจากการไฟฟ้าได้ ซึ่งจะช่วยให้ประหยัดค่าไฟฟ้าในแต่ละเดือนมากยิ่งขึ้น

ในแต่ละวันแสงอาทิตย์จะอยู่กับเราประมาณ 12 ชั่วโมง ซึ่งระบบโซลาร์เซลล์ จะสามารถผลิตไฟฟ้าได้ทุกวันเฉลี่ยที่ 5 ชั่วโมง โดยจะใช้ความเข้มของแสงจากดวงอาทิตย์เป็นตัวผลิตไฟฟ้า ซึ่งทำให้คนส่วนใหญ่เข้าใจว่าหากดวงอาทิตย์ถูกเมฆบังบางช่วงเวลา ระบบโซลาร์เซลล์จะไม่สามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้ แต่ในความเป็นจริงแล้วระบบโซลาร์เซลล์ยังสามารถผลิตไฟฟ้าได้ เพราะแผงโซลาร์เซลล์ทำงานโดยแปลง “ความเข้มของแสง” ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ดังนั้นเมื่อแดดไม่แรง หรือดวงอาทิตย์ถูกบังด้วยเมฆบางส่วน แต่หากยังมีความเข้มของแสง ระบบโซลาร์เซลล์ก็จะยังสามารถผลิตไฟฟ้าได้ตามปกติ เพียงแต่อัตราการผลิตไฟฟ้าอาจลดลงตามสภาพแสง 

ระบบโซลาร์เซลล์ ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน

On-grid System

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบออนกริด คือระบบโซลาร์เซลล์ที่เชื่อมต่อเข้ากับการไฟฟ้า (ไม่มีแบตเตอรี่) อุปกรณ์หลักประกอบด้วย แผงโซลาร์เซลล์ และอินเวอร์เตอร์ออนกริด (inverter on grid) มีหลักการทำงานคือแปลงไฟฟ้ากระแสตรงจากแผงโซลาร์เซลล์เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อเชื่อมต่อเข้าระบบการไฟฟ้า และนำไปใช้งานต่อไป

OFF Grid System

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แบบออฟกริด หรือ Stand Alone คือระบบโซลาร์เซลล์ ที่ไม่ต่อกับการไฟฟ้า ประกอบด้วย

ระบบโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์ แบบเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ (Off Solar grid connect system)

ระบบออฟกริดเป็นระบบที่สามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้เอง โดยไม่ต้องพึ่งพาการไฟฟ้า ซึ่งมีวิธีการต่อระบบที่หลากหลาย ทั้งต่อโหลดกระแสตรงกับแผงโซลาร์เซลล์ (ซึ่งผลิตไฟฟ้ากระแสตรง) โดยตรง หรือนำไฟฟ้ากระแสตรงที่ผลิตได้จากแผงโซลาร์เซลล์ไปแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ โดยอินเวอร์เตอร์ เพื่อใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ

แผงโซลาร์เซลล์ต่อพ่วงกับแบตเตอรี่และโหลดกระแสตรง

ข้อดีของการต่อระบบโซลาร์เซลล์แบบนี้คือ เมื่อไม่มีแสงอาทิตย์ ก็ยังสามารถใช้พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่จ่ายให้กับโหลดการใช้ไฟฟ้าได้ แต่สิ่งที่ต้องระวังคือ ไม่ควรชาร์จไฟฟ้าเข้าแบตเตอรี่มากเกินไป เพราะอาจทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพเร็ว

แผงโซลาร์เซลล์ที่มีเครื่องควบคุมการชาร์จประจุให้กับแบตเตอรี่ (Charge Controller) ซึ่งจ่ายไฟให้กับโหลดกระแสตรง

การต่อระบบโซลาร์เซลล์แบบระบบนี้ เป็นที่นิยมในพื้นที่ห่างไกลจากผู้ผลิตไฟฟ้า เพราะสามารถผลิตไฟฟ้าใช้ได้เอง หรืออาจจะนำไปประยุกต์ใช้กับในพื้นที่ที่ไม่ต้องการลากสายไฟฟ้าไปเพราะมีค่าใช้จ่ายสูง ข้อดีของการมีเครื่องควบคุมการชาร์จประจุ Charge Controller คือสามารถควบคุมการไหลของประจุไฟเข้าไปเก็บในแบตเตอรี่ได้ และจะหยุดการชาร์จเมื่อไฟที่เก็บในแบตเตอรี่มีแรงดันเกินกว่าที่ตั้งค่ากำหนดไว้ จึงทำให้แบตเตอรี่มีอายุที่ยาวนานมากขึ้น

แผงโซลาร์เซลล์ต่อกับเครื่องควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่

โดยที่มีตัวอินเวอร์เตอร์แปลงจากไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อจ่ายให้กับโหลดที่ใช้กับไฟฟ้ากระแสสลับ โดยไฟฟ้ากระแสตรงที่ออกจากแบตเตอรี่ยังสามารถจ่ายให้กับโหลดกระแสตรงได้อีกด้วย ระบบแบบนี้มีข้อดีคือมีความยืดหยุ่นในการหาเครื่องใช้ไฟฟ้ามาใช้งาน

Hybrid System

เป็นระบบโซลาร์เซลล์แบบผสมออนกริด (On Grid) และออฟกริด (Off Grid) มารวมกัน ระบบนี้จะช่วยลดการสูญเสียได้ เนื่องจากกระแสไฟจากแผงโซลาร์เซลล์จะป้อนเข้ามาที่โหลดใช้งานได้เลย ก่อนที่จะเข้าไปชาร์จกับแบตเตอรี่ เมื่อโหลดใช้งานน้อยลงจนกระแสไฟจากแผงโซลาร์เหลือจึงจะชาร์จเข้าเก็บในแบตเตอรี่

การยืดอายุการใช้งานของระบบโซลาร์เซลล์

1. การบำรุงรักษาแผงโซลาร์เซลล์ (Solar Panel)

    1.1 ทำความสะอาดคราบสกปรกและฝุ่นที่เกาะบนแผงโซลาร์เซลล์ ด้วยการล้างด้วยน้ำสะอาดและเช็ดคราบสกปรกออก

    1.2 ตรวจสภาพแผงโซลาร์เซลล์ ว่ายังอยู่ในสภาพที่สมบูรณ์หรือไม่ หากพบสิ่งผิดปกติ เช่น รอยร้าว, รอยแตก, รอยฝ้าบริเวณผิว,มีรอยรั่วของน้ำภายในผิวแผงโซลาร์เซลล์, สีของแผงเปลี่ยน เป็นต้น อาจส่งผลต่อการประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าได้น้อยลง

    1.3 ตรวจสอบอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับแผงโซลาร์เซลล์ให้อยู่ในสภาพพร้อมใช้งานเสมอ

2. การบำรุงรักษาเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Inverter)

ควรใช้ผ้าแห้งเช็คทำความสะอาด และตรวจดูอุปกรณ์ว่าอยู่ในสภาพสมบูรณ์หรือไม่

3. การบำรุงรักษาระบบสายไฟและระบบเชื่อมต่อต่างๆ (Wiring and Connections)

ควรตรวจสอบว่าอุปกรณ์ มีสภาพที่ไม่สมบูรณ์หรือชำรุดหรือไม่ เช่น รอยร้าว,รอยแตก, ความเสื่อมสภาพของฉนวน,รอยไหม้ การเกิดประกายไฟตอนสับสวิตช์ไฟ,สภาพของสายดิน เป็นต้น