แผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นองค์ประกอบหลักของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์โดยมีส่วนแบ่งต้นทุนของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ประมาณ 80% นี่คือเหตุผลว่าทำไมความทนทานจึงเป็นกุญแจสำคัญ ในขณะนี้ผู้ผลิตแผงโซลาร์เซลล์เกือบทั้งหมดอ้างว่าอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ของตนอยู่ที่อย่างน้อย 30 ปี ฉันจะพูดถึงว่าแผงโซลาร์เซลล์มีอายุการใช้งานได้นานแค่ไหนและปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อความทนทานและประสิทธิภาพในบทความนี้
หลักการพื้นฐานของการทำงานของแผงโซลาร์เซลล์และประเภทของแผง
แผงโซลาร์เซลล์ (หรือเรียกอีกอย่างว่าแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์หรือแผงโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์) ทำจากเวเฟอร์ซิลิคอนสองประเภทที่มีคุณสมบัติเจือปนพิเศษและมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน แผ่นเปลือกโลกเชื่อมต่อกันด้วยบัสบาร์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เมื่อแสงแดดกระทบแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน กระแสไฟฟ้ากระแสตรงจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งบัสบาร์รับและส่งไปยังสายเคเบิลเอาท์พุต
แผงโซลาร์เซลล์มีหลายประเภทและใช้ในกิจกรรมที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงทั้งบนโลกและในอวกาศ สารที่พบได้ทั่วไปสำหรับการใช้งานในครัวเรือนและเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่เป็นโมโนคริสตัลไลน์และโพลีคริสตัลไลน์
- โมโนคริสตัลไลน์ คือแผงที่ใช้โฟโตเซลล์ที่ทำจากคริสตัลซิลิคอนเสาหินที่ปลูกเป็นพิเศษ เมื่อมองเห็นแล้ว แผ่นโฟโตเซลล์ดังกล่าวที่ทำจากซิลิกอนโมโนคริสตัลไลน์จะมีโครงสร้างสม่ำเสมอเป็นสีน้ำเงินเข้ม องค์ประกอบโมโนคริสตัลไลน์และแผงที่ประกอบเข้าด้วยกันจะมีประสิทธิภาพสูงกว่า
- โพลีคริสตัลไลน์ คือแผงที่ทำจากโฟโตเซลล์ที่ทำจากคริสตัลซิลิคอนรีไซเคิล องค์ประกอบโพลีคริสตัลไลน์มีเฉดสีและลวดลายที่มีลักษณะต่างกัน มีราคาถูกกว่าโมโนคริสตัลไลน์ แต่ก็มีประสิทธิภาพต่ำกว่าเช่นกัน
โฟโตเซลล์ซิลิคอนทั้งสองประเภทยังมีระดับคุณภาพที่แตกต่างกัน ซึ่งระบุด้วยพารามิเตอร์ “เกรด” นี่เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญมากซึ่งขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพและราคาของแผงโซลาร์เซลล์:
- เกรด A – ชั้นสูงสุดที่มีประสิทธิภาพสูงสุด ไม่มีเศษ รอยแตกร้าว และรอยขีดข่วน คลาสนี้เป็นคลาสที่พบบ่อยที่สุดเช่นกัน
- เกรด B – เกรดที่สอง มีรอยแตกขนาดเล็กที่มองไม่เห็น รอยขีดข่วน และข้อบกพร่องบางส่วน องค์ประกอบเหล่านี้มีอายุเร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพด้านพลังงานลดลงในตอนแรก
- เกรด C – เกรดต่ำที่มีประสิทธิภาพต่ำ ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวมีข้อบกพร่อง รอยแตกร้าว เศษ ฯลฯ ที่เห็นได้ชัดเจน ซึ่งมีราคาถูกกว่าคลาส A และ B มาก เหมาะสำหรับการทดสอบต่างๆ แต่ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานอย่างต่อเนื่อง
- เกรด D – เกรดต่ำสุด (การปฏิเสธ) ที่มีประสิทธิภาพต่ำสุด สิ่งเหล่านี้เป็นองค์ประกอบที่แตกหัก บางครั้งพวกมันถูกใช้เพื่อสร้างแผงที่ใช้พลังงานต่ำจากเศษเวเฟอร์ซิลิคอน แผงและเซลล์แสงอาทิตย์ดังกล่าวจะถูกรีไซเคิลเป็นซิลิคอนใหม่
โครงสร้างของแผงโซลาร์เซลล์และปัจจัยที่ส่งผลต่อความทนทาน
แผงโซลาร์เซลล์มีโครงสร้างหลายชั้น ได้แก่ ฟิล์มกันแสงสะท้อน กระจกนิรภัย ฟิล์ม EVA ชั้นที่ 1 เซลล์แสงอาทิตย์ ฟิล์ม EVA ชั้นที่ 2 ฟิล์มกันรอยสีขาว โครงอลูมิเนียม สายไฟ และกล่องเชื่อมต่อ
เวลาการทำงานของแผงโซลาร์เซลล์: สถิติปัจจุบัน
โดยทั่วไปแล้ว เจ้าของสถานีโซลาร์จะคิดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแผงโซลาร์เซลล์เฉพาะเมื่อพวกเขาต้องการเพิ่มพลังงานให้กับโรงงานที่ติดตั้งไว้แล้วเท่านั้น
ผู้ผลิตแผงโซลาร์เซลล์สมัยใหม่ซึ่งส่วนใหญ่มาจากประเทศจีนให้การรับประกันแผงโซลาร์เซลล์ประมาณ 12-15 ปี ซึ่งเป็นเครื่องยืนยันความทนทานอย่างแท้จริง ตามกฎแล้วกระบวนการทางธรรมชาติของการเสื่อมสภาพของแผงโซลาร์เซลล์ด้วยพลังงานที่ผลิตได้นั้นจะถูกระบุทันทีและสำหรับทุกคนก็ประมาณเดียวกันเช่นกัน
ตัวอย่างความสำเร็จในการใช้งานแผงโซลาร์เซลล์ในระยะยาว
โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แห่งแรกๆ ในยุโรปที่มีกำลัง 10 กิโลวัตต์ ติดตั้งบนหลังคาของมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นสวิตเซอร์แลนด์ (SUPSI) เริ่มดำเนินการในปี 1982 แน่นอนว่าหลังจากผ่านไปหลายปี มันก็ไม่ได้ให้ชื่อตามที่ได้รับการออกแบบอีกต่อไป
อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ สถานียังคงเปิดดำเนินการและใช้งานได้เทียบเท่ากับสิ่งอำนวยความสะดวกที่ทันสมัยกว่า
แน่นอนว่าคุณภาพของแผงโซลาร์เซลล์ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตแต่ละราย แต่เทคโนโลยีกำลังพัฒนาและปรับปรุงอย่างรวดเร็ว ดังนั้นสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ที่นำไปใช้งานในยุคของเราจึงมีอายุการใช้งานยาวนานยิ่งขึ้น
เคล็ดลับการปฏิบัติเพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของแผงโซลาร์เซลล์
การบำรุงรักษาไม่ส่งผลต่ออายุการใช้งานของแผงโซลาร์เซลล์เท่าๆ กับประสิทธิภาพการผลิต อย่างไรก็ตาม มีคำแนะนำหลายประการที่สามารถยืดอายุการใช้งานได้
เมื่อติดตั้งและระหว่างการทำงานของแผงโซลาร์เซลล์ จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการแรเงาบางส่วน (เมื่อบางส่วนของแผงอยู่ในแสงและบางส่วนอยู่ในที่ร่ม) ซึ่งอาจเกิดจากกิ่งไม้ พุ่มไม้ ตำแหน่งที่ไม่เหมาะสม ใบไม้ สิ่งสกปรก ฯลฯ
การบังแดดบางส่วนอย่างต่อเนื่องของแผงโซลาร์เซลล์อาจส่งผลเสียต่ออายุการใช้งานเนื่องจากสิ่งที่เรียกว่า “เอฟเฟกต์การเบิร์นอิน” ที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไปภายใน แต่ประการแรก การแรเงาหรือมลพิษส่งผลต่อการผลิตไฟฟ้าซึ่งจะผลิตได้น้อย กล่าวคือ ประสิทธิภาพจะลดลงอย่างมาก หากคุณเป็นประจำ (ปีละครั้ง และบ่อยกว่านั้นหากจำเป็น) ตรวจสอบแผง ล้างด้วยน้ำ และขจัดเงาออกจากต้นไม้ใกล้เคียง แผงเหล่านั้นจะทำงานได้นานและมีประสิทธิภาพ
การป้องกันจากอิทธิพลภายนอก
แผงโซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่มีความหนาของเฟรมอะลูมิเนียม 35 มม. ซึ่งให้ความแข็งแกร่งค่อนข้างดีและทนหิมะ (5400 Pa) และลม (2400 Pa) ในระดับสูง แน่นอนว่ามีหลายกรณีที่ภัยพิบัติทางธรรมชาติเกิดขึ้น แต่ปรากฏการณ์เหล่านี้เกิดขึ้นได้ยากมาก
การเลือกซัพพลายเออร์ที่เชื่อถือได้
ความทนทานส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากคุณภาพการสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ การปิดผนึก คุณภาพการบัดกรี และคุณภาพของเซลล์ซิลิคอนที่ใช้ในการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ สภาพการติดตั้งมีผลกระทบอย่างแน่นอน เนื่องจากแผงโซลาร์เซลล์เสียหายระหว่างการติดตั้งหรือติดตั้งไม่ถูกต้องอาจเสียหายก่อนเวลาอันควรได้
ขอแนะนำให้เลือกซัพพลายเออร์ที่มีประสบการณ์มากมายในการดำเนินโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ หากซัพพลายเออร์มีความเชี่ยวชาญ การสนับสนุน และการรับประกันเพียงพอ ก็จะไม่มีปัญหาเกิดขึ้นกับเขา การขอความช่วยเหลือจากซัพพลายเออร์ในท้องถิ่นที่สามารถแก้ไขปัญหาใดๆ ได้ทันทีนั้นสะดวกกว่ามาก เช่น การรอการตอบกลับข้อร้องเรียนหากผลิตภัณฑ์นั้นสั่งจากประเทศจีนโดยตรง
แนวโน้มการใช้แผงโซลาร์เซลล์
พลังงานแสงอาทิตย์ทดแทนเป็นพื้นที่ที่มีศักยภาพมาก โดยเฉพาะในพื้นที่ภาคใต้ซึ่งมีแสงแดดส่องบ่อยครั้งและมีระดับรังสีจากแสงอาทิตย์อยู่ในระดับสูง
ดังนั้น ตามรายงานประจำปีล่าสุดจากสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) เกี่ยวกับแนวโน้มพลังงานทั่วโลก มีการใช้จ่ายเงินมากกว่า 1 พันล้านดอลลาร์ทุกวันในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในด้านต่างๆ ตามการคาดการณ์ของ IEA ภายในปี 2593 ส่วนแบ่งของพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมในการใช้พลังงานทั่วโลกทั้งหมดจะอยู่ที่ 54-72% ข้อมูลเหล่านี้บ่งชี้ถึงแนวโน้มการเติบโตที่สำคัญสำหรับการนำเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ทั่วโลก
