เรียนรู้กันก่อน เกี่ยวกับ Solar Cell...

                    เป็นที่ทราบกันดีว่าเราได้พลังงานมาฟรีๆจากดวงอาทิตย์ทุกวันในขณะที่พลังงานเชื้อเพลิงอื่นกำลังจะหมดโลกและแพงขึ้นเรื่อยๆจึงมีการสร้าง " เซลล์แสงอาทิตย์ " หรือ Solar Cell ซึ่งเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่สร้างขึ้นเพื่อเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นไฟฟ้า เนื่องจากประเทศไทยเป็นประเทศที่มีปริมาณการรับแสงแดดจากดวงอาทิตย์สูงมาก การนำเอาพลังงานแสงจากดวงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์โดยนำมาเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า เพื่อมาใช้ในชีวิตประจำวัน จึงเป็นทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจ เพราะนอกจากจะช่วยชาติประหยัดพลังงาน ประหยัดค่าใช้จ่ายในการผลิตไฟฟ้าแล้ว พลังงานจากแสงอาทิตย์ยังเป็นพลังที่สะอาด ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย การนำเอาพลังงานจากแสงอาทิตย์มาเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ต้องอาศัย “ แผงโซลาร์เซลล์ ” หรือ เซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ประดิษฐ์ขึ้นมาสำหรับเปลี่ยน พลังงานแสงจากดวงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า   โดยจะนำซิลิกอนมาผ่านกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ผลิตให้เป็นแผ่นบางบริสุทธิ์ เมื่อแสงอาทิตย์ตกกระทบบนแผ่นเซลล์ ก็จะถ่ายทอดพลังงานระหว่างกัน พลังงานจากแสงจะทำให้เกิดประจุบวกและลบขึ้นในสารกึ่งตัวนำ   สารกึ่งตัวนำประเภท N จะดึงประจุลบ ส่วนสารกึ่งตัวนำประเภท P จะดึงประจุบวก ทำให้มีการสะสมของประจุที่ขั้วทั้งสองขึ้นดังนั้นเมื่อมีการเชื่อมวงจรภายนอกเช่น เอาหลอดไฟมาต่อคร่อมขั้วต่อ ก็จะทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงขึ้นสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ทันทีหรือนำไปกักเก็บไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้งานภายหลังได้

จุดเด่นของเซลล์แสงอาทิตย์
1. แหล่งพลังงานได้จากดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่ไม่มีวันหมดและไม่เสียค่าใช้จ่าย
2. เป็นแหล่งพลังที่สะอาดไม่ก่อให้เกิดมลภาวะแก่สิ่งแวดล้อม
3. สร้างไฟฟ้าได้ทุกขนาดตั้งแต่เครื่องคิดเลขและไปจนถึงโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่
4. ผลิตที่ไหนใช้ที่นั่น ซึ่งระบบไฟฟ้าปกติแหล่งผลิตไฟฟ้ากับจุดใช้งานอยู่คนละที่ และจะต้องมีระบบนำส่ง แต่เซลล์แสงอาทิตย์สามารถผลิตไฟฟ้าในบริเวณที่ใช้งาน

เซลล์แสงอาทิตย์แบ่งได้เป็น 2 ชนิดใหญ่ๆ คือ

1. เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากซิลิคอน แบ่งตามลักษณะของรูปผลึกได้เป็น 3 รูปแบบ คือ แบบผลึกเดี่ยว ( Mono Crystalline) แบบผลึกรวม ( Polycrystalline) และแบบไม่มีรูปผลึก ( Amorphus) ซึ่งบางครั้งอาจเรียกว่า เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง ( Thin Film Solar Cell)

2. เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากสารประกอบ เช่น สารประกอบแกลเลี่ยมอาเซไนด์ แคดเมียมเทลเลอไรด์ คอปเปอร์อินเดียมไดอาเซไนด์เป็นต้น ซึ่งมีทั้งแบบผลึกเดี่ยว และผลึกรวม ส่วนใหญ่มีประสิทธิภาพสูง ข้อเสียของเซลล์ชนิดนี้คือ มีราคาแพง บางชนิดทำจากสารที่เป็นพิษต่อสภาวะแวดล้อม และยังมีปัญหาเรื่องอายุการใช้งานอีกด้วย

กำลังไฟที่ออกมาจากแผงทั้ง 2 ชนิด

แผง Crystalline กำลังไฟที่ออกมาจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้ จะมีค่าอยู่ที่ 16 - 20 โวลต์ (DC)

แผง Amorphous กำลังไฟที่ออกมาจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี่ จะมีค่าอยู่ที่ 40 - 60 โวลต์ (DC)

ความแตกต่างระหว่าง Amorphous และ Crystalline

สำหรับการติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์นั้นจะใช้พื้นที่สำหรับการติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ดังนี้ Crystalline 120 Watt จะใช้พื้นที่ในการติดตั้งจะใช้พื้นที่ประมาณ 1 ตร. ม. ระหว่างที่การใช้แผงแบบ Amorphous 60 Watt จะใช้พื้นที่ในการติดตั้งจะใช้พื้นที่ประมาณ 1 ตร. ม.( ซึ่งจะกินพื้นที่ มากกว่า Crystalline 1 เท่า)แต่แผงเซลล์แสงอาทิตย์ ทั้ง 2 แบบนั้นจะนำพลังงานที่ได้ไปชาร์จลงแบตเตอรี่  โดยจะต้องผ่านตัวควบคุมประจุไฟฟ้า(Controller) ซึ่งจะแปลงกระแสพลังงานเป็น 12 โวลต์ (DC) เพื่อปรับแรงดันและนำไปชาร์จลงแบตเตอรี่ ดังนั้นการชาร์จพลังงานจากเซลล์แผงอาทิตย์เข้าไปสู่แบตเตอรี่นั้นขึ้นอยู่กับตัวควบคุมประจุไฟฟ้า (Controller) ซึ่งจะคอยทำหน้าที่ควบคุมการชาร์จระหว่างเซลล์แสงอาทิตย์ไปยังแบตเตอรี่

การบำรุงรักษาเซลล์แสงอาทิตย์และอายุการใช้งาน

อายุการใช้งาน เซลล์แสงอาทิตย์ โดยทั่วไปยาวนานกว่า 20 ปี และเนื่องจากเป็นอุปกรณ์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ ไม่มีส่วนใดที่เคลื่อนไหว เป็นผลให้ลดการดูแลและบำรุงรักษาระบบดังกล่าว จะมีเพียงในส่วนของการทำความสะอาด แผงเซลล์แสงอาทิตย์ ที่เกิดจาก ฝุ่นละอองเท่านั้น เมื่อเปรียบเทียบกับ การดูแลระบบปรับอากาศ ขนาดเล็กตาม บ้านพักอาศัยแล้ว จะพบว่างานนี้ดูแลง่ายกว่า

การออกแบบและนำไปใช้งาน

ในเบื้องต้นเราจำเป็นต้องทราบหรือมีการวางแผนในก่อนว่าจะไปใช้งานกับอะไรและอย่างไร เช่นว่า ใช้ในไร่ หรือตามบ้านสวนพักอาศัยส่วนตัว ก็ต้องคิดเรื่องปริมาณไฟฟ้าที่จะใช้ในหนึ่งวัน คือเช่น มีทีวีกี่เครื่อง หลอดไฟฟ้ากี่หลอด พัดลม ตู้เย็น ฯลฯ แล้วจึงจะนำมาคำนวณได้ว่าต้องใช้แผงขนาดกี่วัตต์และจำนวนกี่แผง และเนื้อที่ที่จะต้องใช้ในการติดตั้งเป็นเท่าไหร่ ทีนี้มารู้กันว่าพลังงานจากอาทิตย์ที่ตกกระทบต่อโลก รวมทั้งปัจจัยอะไรต่างๆแล้ว สรุปง่ายๆว่าเราประมาณว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์นี้จะรับพลังงานได้วันละราวๆ 3-5 ชั่วโมงโดยประมาณว่า4 ชั่วโมงก็แล้วกันนั่นหมายความว่าถ้าเรามีแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด100 วัตต์จำนวน1 แผง   ในหนึ่งวันเราจะได้พลังงานมาสะสมไว้ในแบตเตอรี่เท่ากับ 100 x 4 = 400 วัตต์. ชั่วโมง ที่นี้พอเรามีพลังงาน400 วัตต์. ชั่วโมงที่ว่านี้แล้วเราก็นำมันไปใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าของเราอีกที เช่น ถ้าเราเอาไปเปิดหลอดไฟขนาด10 วัตต์ เราก็จะเปิดได้40 ชั่วโมง ถ้าเพิ่มอีกหลอดก็จะเหลือ20 ชั่วโมง เช่นนี้เป็นต้น

จากข้อมูลในตารางคือบ้านหลังนี้ต้องการพลังงานไฟฟ้าอย่างน้อย 420 วัตต์ต่อวัน เราจะต้องใช้แผงทั้งหมดอย่างน้อยมีขนาดรวมกันให้ได้ 120 วัตต์ เพราะจะทำให้เราได้กำลังไฟฟ้าออกมาทั้งหมดเท่ากับ

120 x 4 = 480 วัตต์ ซึ่งพอเพียงต่อการใช้งาน เป็นต้น และเราก็จะทำการเลือกขนาดของตัวควบคุมการชาร์จที่เหมาะสมกับจำนวนเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งจะทำหน้าที่ควบคุมการชาร์จระหว่างเซลล์แสงอาทิตย์กับแบตเตอรี่ และเลือกจำนวนแบตเตอรี่ที่เหมาะสมกับการเก็บพลังงาน เพื่อจะนำไฟฟ้าที่ได้ไปใช้งานต่อไป ได้ 

ค่าใช้จ่าย ประมาณการได้ง่ายๆว่า จำนวนวัตต์ของแผงโซล่าทั้งหมดที่ต้องใช้ให้คูณด้วย 200 บาทครับ เช่นจากโจทย์ตัวอย่างนี้คือใช้แผง120Wดังนั้นค่าใช้จ่ายจะอยู่ราว 200 บาทต่อวัตต์ x 120W = 24000 บาท ยังไม่รวมaccessoriesอีกเล็กน้อยนะครับ

***หลังจากอ่านจบแล้วทุกท่านคงทราบแล้วนะครับว่า ถ้าบ้านท่านมีไฟฟ้าเข้าถึงนั้น ท่านไม่ควรเลยนะครับที่จะใช้ solar cell ราคา ณ ปัจจุบันนั้นยังแพงอยู่มากครับ แต่ถ้าเลือกใช้ระหว่างโซล่าร์กับเครื่องปั่นไฟ แนะนำใช้โซล่าร์ครับ***

แม้แต่บ้านผู้เขียนเองก็ใช้แค่โซล่าร์เพื่อการส่องสว่างหน้าบ้านเท่านั้น ไม่ได้เพื่อลดค่าไฟฟ้าแต่อย่างใด

*สำหรับสถาบันการศึกษาสามารถขอรายละเอียดเพิ่มเติม หรือขอคำแนะนำในด้านต่างๆเกี่ยวกับโซล่าร์จากเราได้ ทางบริษัทฯมีความยินดีที่จะถ่ายทอดความรู้เท่าที่เราทราบ เพื่อเป็นการส่งเสริมการศึกษาของสังคมโดยรวม แต่เราก็อยากให้ท่านศึกษามาบ้างหรืออย่างน้อยอ่านข้อมูลในหน้านี้จนหมดซะก่อนนะครับ*

ข่าวประชาสัมพันธ์

*ยังคงมีวัดอีกไม่น้อยในประเทศไทยที่ไม่มีไฟฟ้าใช้สำหรับท่านที่ติดต่อขอซื้อในนามของวัดหรือสถานศึกษาโปรดแจ้งความจำนงเพื่อขอราคาเป็นกรณีพิเศษ และ/หรือสำหรับท่านที่ต้องการบริจาคให้กับวัดที่ไม่มีไฟฟ้าใช้ท่านอาจแจ้งความจำนงเข้ามาที่บริษัท ทางเรายินดีเป็นสื่อกลางและร่วมอนุโมทนาบุญครับ ท่านที่ต้องการร่วมบริจาคก็เชิญทิ้งเมล์และเบอร์โทรไว้ได้ครับ เมื่อมีผู้ต้องการจะซื้อไปบริจาควัดทางเราจะติดต่อท่านเพื่อชวนท่านร่วมแจมด้วย*