ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานอย่างไร: เซลล์โฟโตวอลตาอิคและเซลล์กระจก

สารบัญ
เซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์
หลักการทำงาน
ข้อดีในการผลิตไฟฟ้า
คุณสมบัติสำหรับการผลิตไฟฟ้า
การจัดหมวดหมู่
เซลล์กระจก
หลักการทำงาน
ข้อดีในการผลิตไฟฟ้า
คุณสมบัติสำหรับการผลิตไฟฟ้า
สรุป

พลังงานแสงอาทิตย์ได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ไม่ว่าจะเป็นในฐานะแหล่งพลังงานไฟฟ้าหลักหรือเป็นพลังงานเสริมจากรูปแบบอื่นๆ แง่มุมของการเป็น เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ทำให้รูปแบบพลังงานนี้เป็นที่นิยมสำหรับหลายๆ คน โดยเฉพาะในยุคที่ภาวะโลกร้อนเป็นปัญหาใหญ่ นอกจากนี้ พลังงานแสงอาทิตย์ยังเป็นแหล่งพลังงานหลักในพื้นที่ที่อยู่ห่างจากโครงข่ายไฟฟ้าหลักอีกด้วย

การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ทั่วโลกมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น เนื่องมาจากต้นทุนของแหล่งพลังงานทางเลือกที่เพิ่มขึ้นและต้นทุนการติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่ลดลง ในสหรัฐอเมริกา พลังงานแสงอาทิตย์มีการเติบโตอย่างมาก ปัจจุบัน ประเทศนี้ผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ได้ 100% 97.2 GW เมื่อเทียบกับ 0.34 กิกะวัตต์ในปี 2008 คาดว่าประมาณ 3% ของบ้านเรือนในสหรัฐอเมริกาใช้พลังงานแสงอาทิตย์ และตัวเลขดังกล่าวมีแนวโน้มว่าจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากผู้คนหันมาใช้พลังงานสีเขียวมากขึ้น

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานหลักๆ ได้ 2 วิธี: เซลล์โฟโตวอลตาอิคและเซลล์กระจกการเลือกวิธีใดวิธีหนึ่งขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของผู้ใช้ปลายทาง

เซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

นี่คือวิธีการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการใช้เซลล์แสงอาทิตย์ที่ติดตั้งไว้ในแผงโซลาร์เซลล์ เซลล์จะดูดซับพลังงานจากดวงอาทิตย์และแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า ไฟฟ้าที่ผลิตได้ด้วยวิธีนี้สามารถนำไปใช้จ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านได้โดยตรง นอกจากนี้ยังสามารถเก็บพลังงานไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้ในภายหลัง โดยเฉพาะในเวลากลางคืนที่ไม่มีแสงแดด

หลักการทำงาน

เซลล์แสงอาทิตย์ทำงานโดยแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นกระแสไฟฟ้า แผงโซลาร์เซลล์แต่ละแผงประกอบด้วยกล่องสี่เหลี่ยมหลายกล่อง โดยแต่ละกล่องผลิตไฟฟ้าได้ 1-2 วัตต์ กล่องเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยโมดูลโซลาร์เซลล์ที่ช่วยเพิ่มเอาต์พุตไฟฟ้าที่ผลิตโดยเซลล์แต่ละเซลล์ เซลล์แสงอาทิตย์ที่อยู่ภายในโมดูลโซลาร์เซลล์จะดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ และในกระบวนการนี้ พลังงานที่พบในโฟตอนของแสงจะถูกส่งไปยังวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ กระบวนการถ่ายโอนพลังงานทำให้อิเล็กตรอนไหลภายในเซมิคอนดักเตอร์เป็นไฟฟ้า ไฟฟ้าที่ผลิตได้นั้นสามารถใช้โดยตรงหรือป้อนเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติเพื่อจำหน่ายได้ ซึ่งจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ในปริมาณมากโดยใช้แผงโซลาร์เซลล์จำนวนมาก

ข้อดี ในการผลิตไฟฟ้า

– ระบบพลังงานแสงอาทิตย์สามารถอัพเกรดได้ง่ายขึ้นอยู่กับ ความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น รวมถึงสถานะทางการเงินที่ดีขึ้น การปรับปรุงระบบเพียงแค่เพิ่มแผงโซลาร์เซลล์และเพิ่ม ความจุในการจัดเก็บสำหรับแบตเตอรี่.
– เซลล์แสงอาทิตย์ไม่ต้องใช้พื้นที่เพิ่มเติมในการติดตั้ง และสามารถวางบนยอดอาคารได้ด้วย

คุณสมบัติสำหรับการผลิตไฟฟ้า

ผลึกซิลิคอน

โมดูลพลังงาน

เซลล์พีวี

การจัดหมวดหมู่

แผงโซลาร์เซลล์สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภทตามวัสดุที่ใช้ในการผลิต ได้แก่ แผงโซลาร์เซลล์แบบโมโนคริสตัลไลน์ แผงโซลาร์เซลล์แบบโพลีคริสตัลไลน์ และแผงโซลาร์เซลล์แบบฟิล์มบาง

เซลล์กระจก

ภายใต้ระบบนี้ พลังงานแสงอาทิตย์จะถูกรวมเข้าด้วยกันโดยใช้กระจกและส่งไปยังตัวรับ ตัวรับจะรวบรวมพลังงานเหล่านี้และ แปลงมันเป็นความร้อนพลังงานความร้อนที่สร้างขึ้นด้วยวิธีนี้สามารถนำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้าหรือเก็บไว้ใช้ในภายหลังได้ การใช้กระจกเพื่อ ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ส่วนใหญ่ใช้ในโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่

หลักการทำงาน

แนวคิดเบื้องหลังระบบผลิตพลังงานประเภทนี้คือการรวมแสงอาทิตย์ไว้ในตำแหน่งศูนย์กลางแล้วใช้แสงอาทิตย์สร้างความร้อน ในระบบทั่วไป กระจกจะมีลักษณะเป็นรูปพาราโบลาเพื่อเพิ่มความสามารถในการรวบรวมและสะท้อนพลังงานจากดวงอาทิตย์ไปยังระบบตัวรับส่วนกลาง ระบบนี้ได้รับการออกแบบให้กระจกปรับแนวให้ตรงกับแกนของดวงอาทิตย์เสมอเพื่อให้แน่ใจว่าจะได้รับแสงแดดสูงสุด พลังงานที่สะท้อนออกมาจะถูกเก็บรวบรวมโดยตัวรับเพื่อถ่ายเทความร้อนไปยังเครื่องยนต์ ในเครื่องยนต์ พลังงานความร้อนจะถูกแปลงเป็นพลังงานกล พลังงานกลนี้จะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าผ่านการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ข้อดีในการผลิตไฟฟ้า

– มีศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าได้สูงขึ้น

– มีประสิทธิภาพมากกว่าสำหรับการผลิตทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

คุณสมบัติสำหรับการผลิตไฟฟ้า

– กระจกสะท้อนแสงแบบพาราโบลา เพื่อเพิ่มความสามารถในการสะท้อนแสง

– ตัวรับสำหรับแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นความร้อน

– เครื่องยนต์ผลิตไฟฟ้าโดยแปลงพลังงานจลน์เป็นพลังงานไฟฟ้า

– กลไกหมุนเพื่อปรับกระจกให้ตรงกับแกนของดวงอาทิตย์

สรุป

การใช้พลังงานแสงอาทิตย์สามารถช่วยแก้ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ โดยสามารถใช้เซลล์แสงอาทิตย์หรือกระจกเพื่อผลิตไฟฟ้าได้ การเลือกวิธีผลิตไฟฟ้าสองวิธีนี้ขึ้นอยู่กับขนาดเป็นหลัก

แผงโซลาร์เซลล์เหมาะที่สุดสำหรับใช้ในครัวเรือนและสามารถอัปเกรดได้ตามความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น กระจกสามารถนำไปใช้กับสถานประกอบการขนาดใหญ่ได้เนื่องจากสามารถผลิตพลังงานได้มากขึ้น ไม่ว่าจะนำไปใช้งานในลักษณะใด ข้อสรุปก็คือทั้งสองวิธีนี้เป็นแหล่งพลังงานที่สะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม