ปฏิเสธไม่ได้ๆเลยว่า ในปัจจุบันสิ่งต่าง ๆ รอบตัวของเรานั้นเริ่มที่จะปรับราคาสูงขึ้น ตามค่าเงินที่เปลี่ยนแปลงไป ไม่ว่าจะเป็นค่าใช้บริการขนส่ง ค่าอาหาร ค่าน้ำมัน งอุปกรณ์เครื่องใช้ สินค้าอุปโภคทั้งหลาย ไปจนถึงค่าไฟฟ้าด้วยเช่นกัน
ช่วงไม่กี่เดือนที่ผ่านมา สำหรับท่านใดที่ติดตามข่าว หรือเป็นผู้ที่ต้องชำระค่าไฟฟ้าจะรู้ว่า ค่าไฟฟ้าเพิ่มขึ้นจากเดิมเกือบเท่าตัว ซึ่งมาจากนโยบายจากภาครัฐที่ทำการปรับขึ้น รวมไปถึงการคิดค่า ft แบบใหม่ ซึ่งทำให้ราคาค่าไฟฟ้าสูงขึ้นไปอีก หลายคนจึงเริ่มมองหาวิธีการลดค่าไฟฟ้าลงมา หนึ่งในวิธีที่น่าสนใจ ก็คือการติดตั้งแผงโซล่าเซลล์
หลายคนคงรู้ว่าโซล่าเซลล์คืออุปกรณ์ที่ใช้ผลิตไฟฟ้า แต่อาจจะไม่ทราบว่าโซล่าเซลล์นั้นมีกี่ชนิด มีข้อดีอะไรอีกบ้าง มาดูกันเลย
สารบัญบทความ
- โซล่าเซลล์ คืออะไร ช่วยลดค่าไฟได้อย่างไร
- ข้อดีของโซล่าเซลล์ มีด้านใดบ้าง
- โซล่าเซลล์มีกี่ชนิด แต่ละชนิดมีข้อดี-ข้อเสียต่างกันอย่างไร
โซล่าเซลล์ คืออะไร ช่วยลดค่าไฟได้อย่างไร
โซล่าเซลล์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ทำหน้าที่ในการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ ไปเป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง ซึ่งเป็นผลมาจากเซลล์แสงอาทิตย์ ที่เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ โดยมากจะทำมาจากซิลิคอนนั้น มีคุณสมบัติทางไฟฟ้า คือเมื่ออนุภาคแสง (โฟตรอน) จากแสงอาทิตย์กระทบกับผิวของตัวมัน โฟตรอนจะถ่ายโอนพลังงานไปที่อิเล็กตรอน ทำให้มันหลุดออกจากอะตอม ซึ่งอิเล็กตรอนนี้เองที่สร้างกระแสไฟฟ้า ที่สามารถนำไปใช้งานได้
เพื่อให้การผลิตไฟฟ้าเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นที่จะต้องมีการควบคุม ดูแลระบบโซล่าเซลล์อย่างถี่ถ้วนที่สุด จึงมีการสร้างแผงโซล่าเซลขึ้นมา โดยการเชื่อมต่อเซลล์แสงอาทิตย์หลาย ๆ ตัวแบบอนุกรม หรือแบบขนาน ขึ้นอยู่กับแรงดัน และกระแสไฟฟ้าที่ต้องการ ซึ่งในปัจจุบันได้มีการใช้งานอย่างทั่วไป ไม่ว่าจะเป็นการติดตั้งบนหลังคาบ้าน ไปจนถึงการสร้างโรงไฟฟ้าโซล่าเซลล์กันเลยทีเดียว
ข้อดีที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของโซล่าเซลล์ที่หลากคนเริ่มที่จะหันมาสนใจ นั้นคือความสามารถการผลิตไฟฟ้า ทำให้ช่วยลดค่าไฟฟ้าได้อย่างมาก ผู้ใช้งานโซล่าเซลล์สามารถประหยัดค่าไฟฟ้าได้ในช่วงเวลากลางวันที่มีการผลิตไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าจำนวนการใช้ไฟฟ้าจากโรงงานก็จะน้อยลง แต่ในบางรายที่ลงทุนเพิ่มที่เก็บประจุไฟฟ้า หรือแบตเตอรี่นั้น สามารถใช้งานตอนกลางคืนได้อีกด้วย
ปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้จากโซล่าเซลล์น้ันจะะขึ้นอยู่กับหลากหลายปัจจัย ตัวอย่างเช่น ขนาด และ ประสิทธิภาพแผงโซล่าเซลล์ ทิศทางของดวงอาทิตย์ ปริมาณแสงแดดที่มีในวันนั้น ๆ เพื่อให้การผลิตไฟฟ้าได้อย่างคงที่ อย่างมีประสิทธิภาพ มีการผลิตพลังงานสูง เลดค่าไฟฟ้าที่ต้องจ่ายลง อีกสิ่งสำคัญนอกเหนือจากพิจารณาปัจจัยเหล่านี้ นั้นคือการออกแบบ ไปจนถึงการเลือกชนิดแผงโซล่าเซลล์
นอกจากการลดค่าไฟฟ้าสำหรับผู้ใช้งานโซล่าเซลล์แต่ละบ้านแล้ว ยังมีการนำโซล่าเซลล์ไปให้ในอุตสาหกรรม ธุรกิจ ไปจนถึงสถานที่ต่าง ๆ หน่วยงานเชิงพาณิชย์ที่มีการใช้พลังงานไฟฟ้าสูง อย่างเช่น โรงงาน หรืออาคารสำนักงาน เป็นต้น ซึ่งจะสามารถประหยัดต้นทุนได้อย่างมาก เมื่อนำพลังงานแสงอาทิตย์มาช่วย ยิ่งไปกว่านั้น ธุรกิจที่ใช้รับติดตั้งโซล่าเซลล์นั้นจะได้การรับรองด้านสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะส่งผลดีต่อชื่อเสียง ทั้งยังดึงดูดลูกค้าที่ใส่ใจสิ่งแวดล้อมได้อีกด้วย
ข้อดีของโซล่าเซลล์ มีด้านใดบ้าง
จากที่กล่าวมาข้างต้นเกี่ยวกับชนิดของแผงโซล่าเซลล์กันมาแล้ว ต่อไปนี้เราจะมาอธิบายถึงข้อดีต่าง ๆ ของโซล่าเซลล์ในอีกหลาย ๆ แง่มุม ที่จะนำไปสู่อนาคตด้านพลังงานที่ยั่งยืน
- พลังงานทดแทนที่เป็นพลังงานสะอาด โซล่าเซลล์นั้นใช้ประโยชน์จากแสงอาทิตย์ ที่เป็นทรัพยากรที่อุดมสมบูรณ์ ให้นำมาใช้งานได้ เพื่อผลิตไฟฟ้าที่สะอาด ลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ทั้งยังช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอีกด้วย
- การประหยัดต้นทุน การผลิตไฟฟ้าด้วยโซล่าเซลล์นั้น สามารถช่วยให้เจ้าของสามารถประหยัดค่าไฟได้อย่างมาก เมื่อเวลาผ่านไป ทำให้การลงทุนกับพลังงานแสงอาทิตย์นั้น เป็นการลงทุนที่คุ้มค่าในระยะยาว
- การใช้พลังงานทางเลือก โซล่าเซลล์ถือเป็นทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจ ในการเลือกใช้พลังงานนี้แทนการใช้งานไฟฟ้าจากโรงงาน ช่วยลดปัญหาราคาพลังงานที่ผันผวน
- ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม พลังงานแสงอาทิตย์จะช่วยให้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ มลพิษทางอากาศต่าง ๆ ลดลง ส่งเสริมโลกให้มีบรรยากาศที่ดียิ่งขึ้น เป็นการรักษาธรรมชาติได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- การดูแลรักษาง่าย โซล่าเซลล์นั้นไม่จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาที่มากมาย ใช้เพียงการทำความสะอาด และตรวจดูความผิดปกติก็เพียงพอ ทำให้มั่นใจได้ว่าการทำงานจะไม่ยุ่งยาก แถมยังมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน ให้พลังงานสะอาดอย่างต่อเนื่องสำหรับปีต่อ ๆ ไป
โซล่าเซลล์มีกี่ชนิด แต่ละชนิดมีข้อดี-ข้อเสียต่างกันอย่างไร
หลายคนอาจจะยังสงสัยว่าระบบโซล่าเซลล์มีกี่แบบ หรือแผ่นโซลาร์เซลล์นั้นมีเพียงแบบเดียวใช่หรือไม่ แต่อันที่จริงแล้วโซล่าเซลล์ไม่ได้มีเพียงแค่แบบเดียว โดยชนิดแผงโซล่าเซลล์นั้นมีด้วยกันหลัก ๆ อยู่ 3 ประเภท ถึงแม้รูปแผงโซล่าเซลล์จะมีลักษณะที่คล้าย ๆ กัน แต่กับมีคุณสมบัติข้อดี-ข้อเสีย แตกต่างกัน การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยีโซล่าเซลล์เหล่านี้ เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเพื่อนำมาใช้งานอย่างเหมาะสม
Polycrystalline Silicon Solar Cells
โซล่าเซลล์ชนิดโพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอน มีลักษณะเป็นหลายผลึกรวมกัน ถือเป็นโซล่าเซลล์ที่มีความนิยมในท้องตลาดเป็นอย่างมาก ด้วยผลึกซิลิคอนหลายอัน ทำให้มีลักษณะเป็นสีน้ำเงิน การผลิตโซล่าเซลล์ชนิดโพลีคริสตัลไลน์นั้นค่อนข้างง่าย ทั้งยังถูกกว่าการผลิตโซล่าเซลล์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ ด้วยราคาต้นทุนการผลิตที่ถูกลง ทำให้ราคาถูกลงตามไปด้วย ทำให้มันเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับผู้บริโภคจำนวนมาก
ข้อได้เปรียบของอย่างหนึ่งของโซล่าเซลล์แบบนี้คือความอเนกประสงค์ สามารถใช้งานได้หลากหลาย สามารถติดตั้งในที่พักอาศัยขนาดเล็ก ไปจนถึงโซล่าฟาร์มขนาดใหญ่ ซึ่งตอบสนองความต้องการด้านพลังงานที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ โซล่าเซลล์แบบคริสตัลไลน์ยังมีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิที่ค่อนข้างสูงกว่าเซลล์แบบโมโนคริสตัลไลน์ ทำให้มีประสิทธิภาพมากกว่าในสภาพอากาศที่ร้อนกว่า แต่ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานโดยรวมจะต่ำกว่าเซลล์โมโนคริสตัลไลน์เล็กน้อย
เนื่องจากประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าโซล่าเซลล์ชนิดโพลีคริสตัลไลน์ จึงจำเป็นที่จะต้องใช้พื้นที่ในการติดตั้งมากยิ่งขึ้นเพื่อให้ได้ไฟฟ้าในปริมาณที่เท่ากัน การพิจารณานี้ถือเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับผู้ที่มีพื้นที่หลังคาอย่างจำกัด หรือมีข้อจำกัดในการติดตั้ง แม้จะมีข้อเสียตามที่กล่าวมา แต่โซล่าเซลล์ชนิดนี้ยังคงได้รับความนิยมมากที่สุด
Thin Film Solar Cells
โซล่าเซลล์ชนิดฟิล์มบาง จะแตกต่างจากแผงโซล่าเซลล์ชนิดผลึกซิลิคอน เนื่องจากผลิตขึ้นโดยการเคลือบวัสดุโซล่าเซลล์เป็นชั้นบาง ๆ ลงบนพื้นผิว อย่างเช่น แก้ว โลหะ หรือพลาสติก ซึ่งกระบวนการนี้จะช่วยให้สร้างแผงโซล่าเซลล์ที่มีน้ำหนักเบา มีความยืดหยุ่น โปร่งใส ทำให้มีความยืดหยุ่นในการออกแบบ สามารถใช้งานได้อย่างหลากหลาย
กระบวนการผลิตโซล่าเซลล์ชนิดฟิล์มบางนั้น ใช้พลังงาน รวมถึงวัสดุน้อยกว่าแบบซิลิคอน ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตลดลง ทั้งยังเป็นมิตรสิ่งแวดล้อมมากขึ้นอีกด้วย เทคโนโลยีฟิล์มบางเหมาะกับโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ เนื่องจากติดตั้งได้ง่าย ทั้งยังประหยัดต้นทุนอีกด้วย
ข้อได้เปรียบที่สำคัญของโซล่าเซลล์ชนิดนี้คือ ความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับพื้นผิว หรือโครงสร้างต่าง ๆ สามารถรวมเข้ากับส่วนต่าง ๆ ของอาคารได้เป็นอย่างดี ไม่ว่าจะเป็นหน้าต่าง หรือพื้นผิวโค้งได้อย่างไร้รอยต่อ ช่วยให้สามารถออกแบบสถาปัตยกรรมเชิงนวัตกรรมที่รวมการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์
อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของโซล่าเซลล์ชนิดนี้นั้นจะต่ำกว่าแบบผนึกซิลิคอน ด้วยเหตุนี้เอง จึงจำเป็นที่จะต้องการพื้นที่ในการติดตั้งที่ใหญ่ขึ้นไป เพื่อที่ผลิตกระแสไฟฟ้าได้เท่ากับโซล่าเซลล์แบบผลึกซิลิคอน นอกจากนี้ โซล่าเซลล์ยังเสื่อมสภาพได้ง่าย ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพโดยรวม ไปจนถึงอายุการใช้งานที่สั้นลง
Monocrystalline Silicon Solar Cells
เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ซิลิคอน มีลักษณะเป็นผลึกเดี่ยว ถือเป็นโซล่าเซลล์ที่รู้จักกันว่ามีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูง มีรูปลักษณ์สีดำเงา โดยเซลล์เหล่านี้สร้างจากโครงสร้างผลึกเดี่ยว ทำให้มีลักษณะที่สม่ำเสมอกว่าเมื่อเทียบกับโซล่าเซลล์แบบโพลีคริสตัลไลน์
ด้วยโครงสร้างแบบผลึกเดี่ยวนั้นเอง จึงช่วยให้มีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในระดับที่สูงขึ้น ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานเหนือกว่าโซล่าเซลล์แบบอื่น ๆ โดยประสิทธิภาพที่สูงนี้ หมายความว่า แผงโซล่าเซลล์แบบโมโนคริสตัลไลน์นั้นต้องการพื้นที่ติดตั้งน้อยลง เมื่อผลิตไฟฟ้าในปริมาณที่เท่ากันกับแผงโซล่าเซลล์ชนิดอื่น ๆ
ด้วยลักษณะที่กะทัดรัด ทั้งยังมีประสิทธิภาพสูง ทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการติดตั้งในที่พักอาศัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่มีพื้นที่ในการติดตั้งอย่างจำกัด เจ้าของบ้านที่ต้องการเพิ่มการพลังงานไฟฟ้าในพื้นที่จำกัด มักจะเลือกแผงโซล่าเซลล์แบบโมโนคริสตัลไลน์ นอกจากนี้ สีดำของโซล่าเซลล์แบบนี้ยังมีรูปลักษณ์ที่โฉบเฉี่ยว สม่ำเสมอ สามารถผสมผสานอย่างลงตัวกับรูปแบบสถาปัตยกรรมต่าง ๆ
อย่างไรก็ตาม กระบวนการผลิตที่ยุ่งยาก โดยเริ่มจากการตัดแท่งทรงกระบอกให้เป็นเวเฟอร์บาง ๆ ซึ่งกระบวนการนี้จะทำให้เสียซิลิคอนจำนวนมาก ซึ่งทำให้ต้นทุนในการผลิตนั้นสูงขึ้น เมื่อเทียบกับโซล่าเซลล์แบบอื่น ๆ ด้วยเหตุนี้ แผงโซลาร์เซลล์แบบโมโนคริสตัลไลน์จึงมีราคาแพงกว่าแบบอื่น ๆ
แม้ราคาในการลงทุนจะสูง แต่ถ้าดูประโยชน์ในระยะยาว โซล่าเซลล์แบบโมโนคริสตัลไลน์นั้นจะมีทั้งประสิทธิภาพและความสวยงาม ซึ่งนับว่ามีค่ามากกว่าการลงทุนเริ่มต้นอย่างแน่นอน