ข้อดีข้อเสียของกระเบื้องโซล่าเซลล์

ประการแรก ข้อดีและข้อเสียของกระเบื้องโซล่าเซลล์มีอะไรบ้าง?
ข้อดี: ไม่มีความเสี่ยงต่อการหมดสิ้น ปลอดภัยและเชื่อถือได้ ไม่มีเสียง ไม่มีการปล่อยมลพิษ สะอาดโดยสิ้นเชิง ไม่ถูกจำกัดด้วยการกระจายทรัพยากรทางภูมิศาสตร์ สามารถใช้ประโยชน์จากข้อดีของการสร้างหลังคาได้ เช่น พื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าและพื้นที่ที่มีภูมิประเทศซับซ้อน ไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิง และสามารถสร้างสายส่งไฟฟ้าเพื่อผลิตพลังงาน ณ จุดนั้นได้ คุณภาพพลังงานสูง ผู้ใช้งานยอมรับได้ง่ายทางอารมณ์ ระยะเวลาการก่อสร้างสั้น และเวลาที่ใช้ในการรับพลังงานก็สั้น

ข้อเสีย: การผลิตแผงโซลาร์เซลล์มีลักษณะของมลพิษสูงและการใช้พลังงานสูง และความหนาแน่นของการกระจายพลังงานที่แผ่รังสีมีน้อย นั่นคือ จะครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่ พลังงานที่ได้จะเกี่ยวข้องกับสภาพอากาศ เช่น สี่ฤดู กลางวันและกลางคืน และมีเมฆมากหรือแดดจัด ปัจจุบัน เมื่อเปรียบเทียบกับการผลิตพลังงานความร้อน ต้นทุนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะสูง กระบวนการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

2. เหตุใดจึงต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์?

วัสดุโฟโตโวลตาอิคส์เป็นพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งสามารถประหยัดพลังงานได้มาก

3. โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์มีการใช้งานในด้านใดบ้าง

เซลล์แสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์พิเศษที่มีการเคลือบสารกึ่งตัวนำ ซึ่งสามารถแปลงแสงอาทิตย์ที่ส่องลงบนแผงโซลาร์เซลล์เป็นพลังงานไฟฟ้าเอาต์พุต และถือได้ว่าเป็นแหล่งจ่ายไฟขนาดเล็กพิเศษ

ปัจจุบัน การประยุกต์ใช้เซลล์แสงอาทิตย์ไม่ใช่เรื่องใหม่ ในต่างประเทศมักมีการแข่งขันรถสปอร์ตที่ใช้พลังงานจากเซลล์แสงอาทิตย์ รถสปอร์ตพลังงานแสงอาทิตย์บางรุ่นมีความเร็วและระยะวิ่งใกล้เคียงกับรถจักรยานยนต์ขนาดเล็ก

ในต่างประเทศมีการทดลองนำเซลล์แสงอาทิตย์มาใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับเครื่องบินเช่นกัน แต่ต้องใช้น้ำหนักเครื่องบินค่อนข้างสูง เซลล์แสงอาทิตย์เหล่านี้เป็นรุ่นพิเศษที่คล้ายกับเครื่องบินที่ใช้พลังงานจากมนุษย์ และยังไม่สามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในขณะนี้

เซลล์แสงอาทิตย์ยังใช้ในการเก็บพลังงานแสงของอาคารด้วย แต่ต้นทุนสูงเกินไป จึงไม่ได้นำมาใช้ในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นและมีสภาพแวดล้อมที่อุดมสมบูรณ์อีกต่อไป

การประยุกต์ใช้เซลล์แสงอาทิตย์ในประเทศจีนนั้นค่อนข้างหายาก เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีเรือสำราญลำเล็กจอดอยู่ที่ทะเลสาบตะวันตกของเมืองหางโจว ส่วนบนเรือถูกปกคลุมด้วยแผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งสามารถจ่ายพลังงานให้กับแบตเตอรี่และมอเตอร์ในวันที่อากาศแจ่มใสได้

อาจารย์จากวิทยาลัยการบินนานกิงก็ใช้จักรยานคันนี้เมื่อปีที่แล้วเช่นกัน โดยต่อหลังคาจักรยานและใช้เซลล์แสงอาทิตย์เป็นพลังงานขับเคลื่อนมอเตอร์ นี่อาจเป็นจักรยานไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์รุ่นแรกๆ ในประเทศจีน

เนื่องจากเซลล์แสงอาทิตย์มีต้นทุนสูง จึงต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่และแสงแดดเพียงพอในการใช้งาน และพลังงานที่ใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับยานพาหนะก็มีน้อยเกินไป ดังนั้นการใช้งานจริงในยานพาหนะจึงมีน้อยมาก

เมื่อพิจารณาถึงต้นทุนเซลล์แสงอาทิตย์ที่สูงในปัจจุบันและความจำเป็นที่ต้องพึ่งแสงอาทิตย์ในการใช้งาน การใช้งานจริงมักจำเป็นต้องใช้ร่วมกับแบตเตอรี่ และเหมาะที่สุดที่จะใช้ในสถานการณ์ที่มีกระแสไฟฟ้าอ่อน

แม้ว่าเซลล์แสงอาทิตย์จะยังมีความหวังไม่มากนักในการประยุกต์ใช้พลังงานของเครื่องจักรไฟฟ้า แต่ตามความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียน เซลล์แสงอาทิตย์ยังสามารถพัฒนาและนำไปใช้ในโอกาสพิเศษต่างๆ ได้อีกด้วย

1. เป็นแหล่งจ่ายพลังงานแบบพิเศษสำหรับชาร์จพลังงาน ใช้สำหรับสถานีตรวจอากาศไร้คนขับบนเกาะหรือบนภูเขาสูง วิธีการนี้คล้ายคลึงกับการสื่อสารผ่านดาวเทียม และมีเสถียรภาพในระยะยาวอย่างแน่นอน

2. ใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟชาร์จแบบพิเศษ เสียบเข้ากับวิทยุเซมิคอนดักเตอร์ และฟังวิทยุเมื่อมีแสงแดด วิธีนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ยากจนและห่างไกลที่ไม่มีการจราจรตลอดทั้งปี

3. ใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟชาร์จแบบพิเศษ เสียบเข้ากับเครื่อง KO หรือโทรศัพท์มือถือ จะช่วยชาร์จแบตเตอรี่อย่างช้าๆ และยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้อย่างมาก วิธีนี้ไม่ยากเกินไป คล้ายกับเครื่องคิดเลข

4. สำหรับนาฬิกาหรือนาฬิกาแขวนผนังที่ใช้แบตเตอรี่เพียงก้อนเดียวเป็นเวลาหลายเดือน ควรใช้แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กเป็นแหล่งพลังงานสำหรับการชาร์จโดยเฉพาะ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาในการเปลี่ยนแบตเตอรี่โดยสิ้นเชิง

วิธีการที่กล่าวมาข้างต้นนั้นไม่ยาก แต่หลังจากรอคอยมานานหลายปี ก็ยังไม่มีผลิตภัณฑ์ใดออกมาเลย การปรับแต่งตัววิทยุเองนั้นไม่เป็นไร แต่การปรับแต่งแบบอื่น ๆ จะยุ่งยากกว่า หวังว่าผู้ผลิตจะมีผลิตภัณฑ์ออกมาวางจำหน่ายในท้องตลาดจะดีกว่า

ขอบเขตการใช้งานของเซลล์แสงอาทิตย์มีความกว้างมาก

สามารถแบ่งได้เป็นรายการดังนี้:

1. พลังงานไฟฟ้า: ระบบผลิตไฟฟ้ากำลังสูง, ระบบผลิตไฟฟ้าในครัวเรือน ฯลฯ

2. การสื่อสาร: พลังงานไร้สาย, การสื่อสารไร้สาย ฯลฯ

3. ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เช่น คอมพิวเตอร์ นาฬิกา ของเล่นไฟฟ้า วิทยุ เป็นต้น

4. การขนส่ง: รถยนต์ เรือ สัญญาณไฟจราจร ไฟถนน ประภาคาร ฯลฯ

5. เกษตรกรรม : ปั๊มน้ำ ชลประทาน ฯลฯ

6. อื่นๆ : วัคซีนแช่เย็น, การอบชา, ไฟฟ้าโรงเรียน ฯลฯ

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ก็เปลี่ยนแปลงไปทุกวัน หนึ่งในนั้นคือผลิตภัณฑ์ด้านการสื่อสารและข้อมูล ซึ่งกลายเป็นสิ่งจำเป็นในชีวิตประจำวันของมนุษย์ เช่น โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์พกพา และอุปกรณ์ดิจิทัลส่วนบุคคล (PDA) เป็นต้น ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้จำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายไฟ ผมเชื่อว่าหลายคนคงเคยประสบกับปัญหาแบตเตอรี่หมดและใช้งานไม่ได้ ซึ่งปัญหานี้จะกลายเป็นอดีตไปในไม่ช้าหลังจากการเปิดตัวเสื้อผ้าพลังงานแสงอาทิตย์

4. การจำแนกประเภทและคุณลักษณะของโมดูลโฟโตวอลตาอิคส์

โมดูลโฟโตโวลตาอิกประกอบด้วยกล่องรวม กล่องแปลง AC-DC เป็นหลัก

5. ข้อดีของซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ ซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์ และฟิล์มบางในอุตสาหกรรมโฟโตโวลตาอิกส์คืออะไร

การเปรียบเทียบดัชนีประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเทคโนโลยีเซลล์ซิลิคอนผลึก เซลล์ฟิล์มบาง ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ ซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์ ซิลิคอนอะมอร์ฟัส ซิลิคอนแคดเมียม เทลลูไรด์ ทองแดง อินเดียม แกลเลียม ซีลีเนียม เซลล์ GaAs ประสิทธิภาพการแปลงไฟฟ้าจากแสง 16~17% 14~15% 6~7% 8~10% 10 ~11% 18~22% ประสิทธิภาพโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ 13~15% 12~14% 6~7% 8~10% 10~11% 18~22% พื้นที่รับแสง m2/KWp 7 8 15 11 10 4 การใช้พลังงานในการผลิตสูง สูง ต่ำ ต่ำ ต่ำ สูง ต้นทุนการผลิต สูง สูง ต่ำ ต่ำ ปานกลาง ปานกลาง สูง ความอุดมสมบูรณ์ของทรัพยากร ปานกลาง ปานกลาง รวย แย่ แย่ สถาบัน Langhoff ของสหรัฐอเมริกา USSC Corporation ห้องปฏิบัติการพลังงานหมุนเวียนแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา ห้องปฏิบัติการพลังงานหมุนเวียนแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น เยอรมนี เซลล์ซิลิคอนผลึก รวมถึงเซลล์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์และซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์ ซึ่งหาได้ง่ายในธรรมชาติโดยการหลอม เทคโนโลยีและอุตสาหกรรมเคมีสมัยใหม่ ระดับของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์มีความสอดคล้องกัน จึงกลายเป็นเทคโนโลยีหลักในตลาดเซลล์แสงอาทิตย์ในปัจจุบัน คิดเป็น 90% ของส่วนแบ่งตลาดในปี 2007 แบตเตอรี่ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์เป็นแบตเตอรี่ที่มีการเติบโตและใช้งานอย่างแพร่หลายที่สุดในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการใช้พลังงานที่สูงมาก ตั้งแต่ปี 1998 ซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์ (ประสิทธิภาพการแปลงเป็นไฟฟ้าจากแสงในทางทฤษฎีอยู่ที่ประมาณ 18%) จึงค่อยๆ กลายเป็นกระแสหลักของตลาด แบตเตอรี่แบบฟิล์มบางทำจากวัสดุไวแสงที่บางมาก ซึ่งติดหรือเคลือบบนกระจก สแตนเลส หรือพลาสติกราคาถูก ต้นทุนทางเทคนิคต่ำกว่าซิลิคอนผลึก และปัจจุบันยังไม่มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในด้านประสิทธิภาพการแปลง อย่างไรก็ตาม คาดว่าในอนาคตจะพัฒนาอย่างรวดเร็วและกลายเป็นทิศทางสำคัญของตลาด เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางซิลิคอนอะมอร์ฟัสมีต้นทุนต่ำ น้ำหนักเบา ประสิทธิภาพการแปลงสูง และสะดวกสำหรับการผลิตจำนวนมาก จึงมีศักยภาพสูง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากวัสดุที่ใช้ผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้มีผลกระทบจากการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพไฟฟ้าจากแสง ทำให้ความเสถียรของเซลล์แสงอาทิตย์ไม่สูงนัก ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการใช้งานจริง หากสามารถแก้ปัญหาด้านเสถียรภาพและอัตราการแปลงได้เพิ่มเติม เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนอะมอร์ฟัสขนาดใหญ่ก็จะกลายเป็นผลิตภัณฑ์พัฒนาหลักของเซลล์แสงอาทิตย์อย่างไม่ต้องสงสัย