แผงโซลาร์เซลล์เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในระบบผลิตพลังงานแสงอาทิตย์หน้าที่ของมันคือการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า จากนั้นจึงส่งออกกระแสไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อเก็บไว้ในแบตเตอรี่อัตราการแปลงและอายุการใช้งานเป็นปัจจัยสำคัญในการพิจารณาว่าเซลล์แสงอาทิตย์มีมูลค่าการใช้งานหรือไม่
เซลล์แสงอาทิตย์ถูกบรรจุด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ซิลิคอนประสิทธิภาพสูง (มากกว่า 21%) เพื่อให้แน่ใจว่ามีพลังงานเพียงพอจากแผงโซลาร์เซลล์กระจกทำจากกระจกหนังกลับที่มีเหล็กต่ำ (หรือที่เรียกว่ากระจกสีขาว) ซึ่งมีการส่งผ่านมากกว่า 91% ภายในช่วงความยาวคลื่นของการตอบสนองสเปกตรัมของเซลล์แสงอาทิตย์ และมีการสะท้อนแสงสูงสำหรับแสงอินฟราเรดที่มากกว่า 1200 นาโนเมตรในเวลาเดียวกัน กระจกสามารถทนต่อรังสีอัลตราไวโอเลตจากแสงอาทิตย์ได้โดยไม่ลดการส่งผ่านEVA ใช้ฟิล์ม EVA คุณภาพสูงที่มีความหนา 0.78 มม. โดยเพิ่มสารป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต สารต้านอนุมูลอิสระ และสารบ่มเป็นสารปิดผนึกสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์และสารเชื่อมต่อระหว่างแก้วและ TPT ซึ่งมีความสามารถในการส่งผ่านและต่อต้านริ้วรอยสูง
ฝาหลังของเซลล์แสงอาทิตย์ TPT - ฟิล์มฟลูออโรเรซิ่นเป็นสีขาวซึ่งสะท้อนแสงอาทิตย์ ประสิทธิภาพของโมดูลจึงดีขึ้นเล็กน้อยเนื่องจากมีการแผ่รังสีอินฟราเรดสูง จึงช่วยลดอุณหภูมิในการทำงานของโมดูล และยังเอื้อต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพของโมดูลอีกด้วยเฟรมอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ใช้สำหรับเฟรมมีความแข็งแรงสูงและทนต่อแรงกระแทกทางกลที่แข็งแกร่งอีกทั้งยังเป็นส่วนที่มีคุณค่ามากที่สุดของระบบผลิตพลังงานแสงอาทิตย์อีกด้วยหน้าที่คือแปลงความสามารถในการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า หรือส่งไปยังแบตเตอรี่สำรองเพื่อจัดเก็บ หรือส่งเสริมการทำงานของโหลด
หลักการทำงานของแผงโซลาร์เซลล์
แผงโซลาร์เซลล์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่สามารถแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรงโครงสร้างพื้นฐานประกอบด้วยจุดเชื่อมต่อ PN ของเซมิคอนดักเตอร์ยกตัวอย่างเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอน PN ที่ใช้กันมากที่สุด โดยมีการกล่าวถึงรายละเอียดในการแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า
ดังที่เราทุกคนทราบกันดีว่าวัตถุที่มีอนุภาคมีประจุเคลื่อนที่อย่างอิสระจำนวนมากและนำกระแสไฟฟ้าได้ง่ายเรียกว่าตัวนำโดยทั่วไปโลหะเป็นตัวนำตัวอย่างเช่น ค่าการนำไฟฟ้าของทองแดงอยู่ที่ประมาณ 106/(Ω. cm)หากใช้แรงดันไฟฟ้า 1V กับพื้นผิวทองแดงลูกบาศก์ขนาด 1 ซม. x 1 ซม. x 1 ซม. สองพื้นผิวที่สอดคล้องกัน กระแสไฟฟ้า 106A จะไหลระหว่างพื้นผิวทั้งสองอีกด้านเป็นวัตถุที่นำกระแสได้ยากมาก เรียกว่าฉนวน เช่น เซรามิก ไมก้า จาระบี ยาง เป็นต้น ตัวอย่างเช่น ค่าการนำไฟฟ้าของควอตซ์ (SiO2) อยู่ที่ประมาณ 10-16/(Ω. cm) .เซมิคอนดักเตอร์มีค่าการนำไฟฟ้าระหว่างตัวนำและฉนวนค่าการนำไฟฟ้าอยู่ที่ 10-4~104/(Ω. cm)เซมิคอนดักเตอร์สามารถเปลี่ยนค่าการนำไฟฟ้าในช่วงข้างต้นได้โดยการเติมสิ่งเจือปนเล็กน้อยค่าการนำไฟฟ้าของเซมิคอนดักเตอร์บริสุทธิ์เพียงพอจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น
สารกึ่งตัวนำสามารถเป็นองค์ประกอบได้ เช่น ซิลิคอน (Si) เจอร์เมเนียม (Ge) ซีลีเนียม (Se) ฯลฯนอกจากนี้ยังอาจเป็นสารประกอบ เช่น แคดเมียมซัลไฟด์ (Cds) แกลเลียมอาร์เซไนด์ (GaAs) เป็นต้นนอกจากนี้ยังอาจเป็นโลหะผสม เช่น Ga, AL1~XAs โดยที่ x คือตัวเลขใดๆ ระหว่าง 0 ถึง 1 คุณสมบัติทางไฟฟ้าหลายอย่างของเซมิคอนดักเตอร์สามารถอธิบายได้ด้วยแบบจำลองง่ายๆเลขอะตอมของซิลิคอนคือ 14 จึงมีอิเล็กตรอน 14 ตัวอยู่นอกนิวเคลียสของอะตอมในบรรดาอิเล็กตรอน 10 ตัวในชั้นในนั้นถูกนิวเคลียสของอะตอมจับกันอย่างแน่นหนา ในขณะที่อิเล็กตรอน 4 ตัวในชั้นนอกจะถูกจับกันน้อยกว่าโดยนิวเคลียสของอะตอมหากได้รับพลังงานเพียงพอ ก็สามารถแยกออกจากนิวเคลียสของอะตอมและกลายเป็นอิเล็กตรอนอิสระ ทิ้งรูไว้ที่ตำแหน่งเดิมในเวลาเดียวกันอิเล็กตรอนมีประจุลบ และรูมีประจุบวกอิเล็กตรอน 4 ตัวในชั้นนอกของนิวเคลียสของซิลิคอนเรียกอีกอย่างว่าเวเลนซ์อิเล็กตรอน
ในผลึกซิลิคอน มีอะตอมที่อยู่ติดกันสี่อะตอมรอบๆ แต่ละอะตอม และมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนสองตัวที่แต่ละอะตอมติดกัน ก่อตัวเป็นเปลือกขนาด 8 อะตอมที่เสถียรต้องใช้พลังงาน 1.12eV เพื่อแยกอิเล็กตรอนออกจากอะตอมของซิลิคอน ซึ่งเรียกว่าช่องว่างของแถบซิลิกอนอิเล็กตรอนที่แยกออกจากกันนั้นเป็นอิเล็กตรอนการนำอิสระ ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและส่งกระแสได้เมื่ออิเล็กตรอนหลุดออกจากอะตอม มันจะออกจากตำแหน่งว่างที่เรียกว่ารูอิเล็กตรอนจากอะตอมที่อยู่ติดกันสามารถเติมหลุมได้ ทำให้หลุมเคลื่อนจากตำแหน่งหนึ่งไปยังตำแหน่งใหม่ ทำให้เกิดกระแสกระแสที่เกิดจากการไหลของอิเล็กตรอนจะเทียบเท่ากับกระแสที่เกิดขึ้นเมื่อรูที่มีประจุบวกเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม
เวลาโพสต์: Jun-03-2019