แจกของฟรี

เชื่อว่าในสมัยปัจจุบัน คุณคงได้ยินชื่อเสียงเรียงนามของ โซล่าเซลล์ (solar cell) หรือเซลล์แสงอาทิตย์กันบ่อยครั้งขึ้นใช่ไหมครับ แต่ก็เชื่ออีกเช่นกันว่ายังมีอีกหลายคนที่ยังไม่รู้จัก หรือไม่เข้าใจว่าเจ้าแผงหน้าตาเหลี่ยมๆ นี้คืออะไร และทำงานอย่างใดจึงสามารถผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ได้ วันนี้เราจะมาไขคำตอบให้ฟังกันครับ

โซล่าเซลล์หรือว่าเซลล์แสงอาทิตย์ หรือบ้างก็เรียกกันว่าเซลล์สุริยะนี้หมายถึงเทคโนโลยีที่ทำหน้าที่แปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยอาศัยกระบวนการตกกระทบของแสงบนวัตถุที่มีความสามารถในการเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรงขอรับกระผม ซึ่งเจ้าวัตถุที่ว่าซึ่งอยู่บนแผงนั้น ส่วนมากเป็นสารกึ่งตัวนำ อาทิ ซิลิคอน (Silicon), แกลเลี่ยม อาร์เซไนด์ (Gallium Arsenide), อินเดียม ฟอสไฟด์ (Indium Phosphide), แคดเมียม เทลเลอไรด์ (Cadmium Telluride) คอปเปอร์ อินเดียม ไดเซเลไนด์ (Copper Indium Diselenide) เป็นต้น ซึ่งเมื่อสารกึ่งตัวนำเหล่านี้ได้รับแสงอาทิตย์โดยตรง ตัวมันเองจะเปลี่ยนสถานะเป็นพาหะนำไฟฟ้า และทำการแบ่งแยกกระแสออกเป็นประจุไฟฟ้าบวกกับลบเพราะด้วยให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วทั้งสองของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งเมื่อนำขั้วไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไปต่อเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง หรือ DC กระแสไฟฟ้าที่เกิดจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ก็จะไหลเข้าสู่อุปกรณ์ไฟฟ้าพวกนั้นทำให้สามารถทำงานได้นั่นเองครับ

โซล่าเซลล์ในสมัยนี้สามารถแจกได้เป็น 3ชนิดใหญ่ๆ ครับ ซึ่งการแบ่งนั้นก็จะแบ่งตามวัสดุที่ใช้ในการผลิต นั่นคือ แบบ Single Crystalline, Polycrystalline และ Amorphous

Single Crystalline คือแบบที่ผลิตจากซิลิคอน ชนิดผลึกเดี่ยว (Silicon Solar Cell) หรือที่คนในวงการจะรู้จักกันในชื่อของ Monocrystalline

Polycrystallineหมายถึงแบบที่ผลิตจากซิลิคอน ชนิดผลึกรวม มีลักษณะเป็นแผ่นซิลิคอนแข็งและมีความบางมาก

Amorphous (อะมอร์ฟัส) คือแบบที่ผลิตจากอะมอร์ฟัสซิลิคอน มีลักษณะเป็นฟิล์มslim น้ำหนักเบาถึงเบามาก

ได้ทำความรู้จักตัวแผงและวิธีการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้ากันไปแล้ว ต่อไปเรามาดูวิธีการใช้งานเจ้าแผงโซล่าเซลล์นี้กันบ้างดีกว่า อย่างที่บอกไปครับว่าไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงนั้น จะออกมาในรูปของไฟฟ้ากระแสตรง หรือ DC ซึ่งหากอุปกรณ์ไฟฟ้าที่คุณประสงค์ใช้นั้น เป็นอุปกรณ์ DC (DC Load) อยู่แล้ว ก็สามารถต่อวงจรจากแผงเข้าสู่อุปกรณ์ไฟฟ้านั้นๆ ได้โดยตรง ไม่ว่าจะเป็นเครื่องสูบน้ำ DC, มอเตอร์ DC หรือแม้แต่พัดลมปัจจุบันนี้นี้ก็มีแบบ DC ให้เลือกใช้กันได้

ทั้งนี้ นั่นคือการใช้พลังงานไฟฟ้าจากแผงโดยตรง ซึ่งแน่นอนว่าเมื่อโซล่าเซลล์ผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ การใช้พลังงานไฟฟ้าจากแผงโดยตรงจึงทำได้เฉพาะเวลากลางวันเท่านั้น แล้วถ้าคุณเกิดอยากออกไปสูบน้ำตอนกลางคืนล่ะ จะทำอย่างไรด้วยเหตุฉะนี้ทำให้เราต้องใช้แบตเตอรี่ (Battery) สำหรับเก็บประจุไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงเอาไว้เหมือนในรถยนต์นั่นแหละครับ และเมื่อมีแบตเตอรี่แล้ว เราก็ต้องมีอุปกรณ์อีกตัวหนึ่ง นั่นคือ เครื่องควบคุมการประจุไฟฟ้า หรือชาร์จเจอร์ หรือคอนโทรลชาร์จ (Charge Controller) แล้วแต่จะเรียกกัน โดยเจ้าชาร์จเจอร์นี้จะเป็นอุปกรณ์ที่คอยควบคุมการชาร์จประจุไฟฟ้าจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ลงสู่แบตเตอรี่ให้เหมาะสม ไม่ให้มากจนล้นทะลักแบตเตอรี่ และเป็นตัวที่คอยควบคุมการส่งจ่ายประจุไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ไปไปสู่อุปกรณ์ไฟฟ้าให้เหมาะสมด้วยเช่นกัน โดยการใช้พลังงานในรูปแบบนี้ เราสามารถต่อวงจรได้โดยเริ่มจากแผง ต่อสายไปยังชาร์จเจอร์ จากชาร์จเจอร์ ขั้วหนึ่งต่อไปยังแบตเตอรี่ และอีกขั้วหนึ่งของชาร์จเจอร์ต่อไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้า หรือพูดง่ายๆ ได้ว่า ให้ชาร์จเจอร์เป็นตัวกลางของทุกสิ่งนั่นเองครับโซล่าเซลล์

นั่นคือรูปแบบการใช้พลังงานไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า DC ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะนิยมใช้กันในพื้นที่การเกษตร เรือกสวนไร่นา พื้นที่ชนบท หรือพท.ห่างไกลทุรกันดารที่ไฟฟ้ายังเข้าไม่ถึงครับ แต่ถ้าเป็นไฟฟ้าตามบ้านเรือนในเมืองทั่วไป หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ไฟฟ้าไฟฟ้ากระแสสลับ หรือ AC (AC Load) นี่ล่ะ จะทำอย่างไร

คำตอบคือใช้ได้ครับ แต่ต้องมีอุปกรณ์เพิ่มเติมเข้ามา นั่นคือ เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า หรืออินเวอร์เตอร์ (Inverter) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แปลงกระแสไฟฟ้าจากกระแสตรง DC ให้เป็นกระแสสลับ AC นั่นเอง

วิธีการต่อเชื่อมวงจรก็ง่ายๆ ครับ ยึดเอาตามรูปแบบการใช้ไฟฟ้า DC แบบใช้แบตเตอรี่ได้เลย นั่นคือ จากแผง ต่อวงจรเชื่อมไปยังชาร์จเจอร์ ขั้วหนึ่งของชาร์จเจอร์ต่อเชื่อมไปยังแบตเตอรี่ อีกขั้วหนึ่งของชาร์จเจอร์ต่อเชื่อมไปยังอินเวอร์เตอร์ และจากอินเวอร์เตอร์ก็ต่อ