หลักการและลักษณะของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์

หลักการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์

การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์เป็นเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ที่แปลงพลังงานรังสีดวงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบสี่เหลี่ยมจัตุรัส

พื้นฐานของหลักการทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์คือผลกระทบจากเซลล์แสงอาทิตย์ของชุมทาง PN ของสารกึ่งตัวนำเรียกสั้น ๆ ว่า เอฟเฟกต์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ คือเอฟเฟกต์ซึ่งแรงเคลื่อนไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อวัตถุได้รับแสงสว่าง สถานะของการกระจายประจุในวัตถุจะเปลี่ยนไปเมื่อแสงแดดหรือแสงอื่นๆ ตกกระทบที่จุดเชื่อมต่อ PN ของสารกึ่งตัวนำ แรงดันไฟฟ้าจะปรากฏที่ทั้งสองด้านของจุดเชื่อมต่อ PN ซึ่งเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าที่สร้างจากแสง

ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ และแบตเตอรี่ (กลุ่ม)หน้าที่ของแต่ละส่วนคือ:

แผงเซลล์แสงอาทิตย์: แผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นส่วนหลักของระบบพลังงานแสงอาทิตย์และเป็นส่วนที่มีค่าที่สุดของระบบพลังงานแสงอาทิตย์หน้าที่ของมันคือแปลงความสามารถในการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า หรือส่งไปยังแบตเตอรี่เพื่อจัดเก็บ หรือขับเคลื่อนภาระให้ทำงานคุณภาพและต้นทุนของแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะเป็นตัวกำหนดคุณภาพและต้นทุนของระบบทั้งหมดโดยตรง

ตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์: หน้าที่ของตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์คือการควบคุมสถานะการทำงานของระบบทั้งหมด และเพื่อป้องกันแบตเตอรี่จากการชาร์จมากเกินไปและการคายประจุมากเกินไปในสถานที่ที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิมาก ตัวควบคุมที่มีคุณสมบัติเหมาะสมควรมีฟังก์ชันการชดเชยอุณหภูมิด้วยฟังก์ชันเพิ่มเติมอื่นๆ เช่น สวิตช์ควบคุมแสงและสวิตช์ควบคุมเวลา ควรเป็นอุปกรณ์เสริมบนตัวควบคุม

แบตเตอรี่: โดยทั่วไปแล้วแบตเตอรี่กรดตะกั่วในระบบขนาดเล็กและขนาดเล็ก สามารถใช้แบตเตอรี่นิกเกิล-ไฮโดรเจน แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม หรือแบตเตอรี่ลิเธียมได้เช่นกันหน้าที่ของมันคือการเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากแผงโซลาร์เซลล์เมื่อมีแสงสว่าง และปล่อยพลังงานออกมาเมื่อจำเป็น

ข้อดีของการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์

1. พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานสะอาดที่ไม่มีวันหมดสิ้นนอกจากนี้ยังไม่ได้รับผลกระทบจากวิกฤตพลังงานและความไม่แน่นอนของตลาดเชื้อเพลิง

2. พลังงานแสงอาทิตย์มีอยู่ทุกที่ ดังนั้นการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ห่างไกลที่ไม่มีไฟฟ้าใช้ และจะช่วยลดการสร้างโครงข่ายไฟฟ้าทางไกลและการสูญเสียพลังงานในสายส่ง

3. การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ต้องใช้เชื้อเพลิง ซึ่งช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานได้อย่างมาก

4. ยกเว้นประเภทการติดตาม การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ดังนั้นจึงไม่เสียหายง่าย การติดตั้งทำได้ค่อนข้างง่าย และการบำรุงรักษาทำได้ง่าย

5. การผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์จะไม่ก่อให้เกิดของเสียใดๆ และไม่ก่อให้เกิดเสียงรบกวน ก๊าซเรือนกระจก และก๊าซพิษ ดังนั้นจึงเป็นพลังงานสะอาดในอุดมคติ

6. ระยะเวลาการก่อสร้างระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์สั้น อายุการใช้งานของส่วนประกอบการผลิตไฟฟ้ายาวนาน วิธีการผลิตไฟฟ้าค่อนข้างยืดหยุ่น และระยะเวลาการกู้คืนพลังงานของระบบผลิตไฟฟ้าสั้น