แผงโซล่าเซลล์ โมโน กับ โพลี หรือ อะมอร์ฟัส เลือกแบบไหนดี?

แผงโซล่าเซลล์ เลือกแบบไหนดี? โมโน กับ โพลี หรือ อะมอร์ฟัส

หากคุณเป็นคนหนึ่งที่กำลังมองหาหรือกำลังเลือกซื้อ แผงโซล่าเซลล์ ไม่ว่าจะเป็นนำมาไว้เพื่อใช้งานเองหรือเพื่อการลงทุนผลิตไฟฟ้าส่งขายคืนให้กับการไฟฟ้าก็ตาม สิ่งแรกที่คุณนั้นต้องหาคำตอบให้ได้ก็คือ แล้วจะเลือกแผงโซล่าเซลล์แบบไหนดี แบบไหนถึงจะดีที่สุด? คุ้มค่า คุ้มราคา คุ้มกับเงินที่คุณจะต้องจ่ายออกไป แล้วยังต้องเหมาะสมกับวัตถุประสงค์คุณมากที่สุดอีกด้วย? ซึ่ง แผงโซล่าเซลล์ ในท้องตลาดทั่วไปก็มีมากมายหลากหลาย ทั้งชนิด โมโน, โพลี, อะมอร์ฟัส, thin film ,แคดเมี่ยม แทลูลายด์ แล้วก็อะไรอีกเยอะแยะ ฯลฯ
แต่เมื่อคุณอยู่ตรงนี้ มาอ่านบทความนี้ คุณมาถูกที่แล้ว เราจะช่วยคุณหาคำตอบ และความหมาย ข้อดีข้อเสีย ข้อเด่นข้อด้อยของ แผงโซล่าเซลล์ แบบต่างๆ เพื่อช่วยคุณในการตัดสินใจกัน

แผงโซล่าเซลล์ คืออะไร?
แผงโซล่าเซลล์ (Solar panel หรือ Photovoltaics) คือการนำเอา โซล่าเซลล์ จำนวนหลายๆเซลล์ มาต่อวงจรรวมกัน อยู่ในแผงเดียวกัน เพื่อที่จะทำให้สามารถผลิตและจ่ายกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น โดยไฟฟ้าที่ได้นั้นเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC)
ผลึกซิลิคอน Crystalline Silicon (c-Si) คืออะไร?
ในทุกวันนี้ เกือบ 90% ของแผงโซล่าเซลล์ นั้นทำมาจาก ซิลิคอน (Silicon) ซึ่งซิลิคอนนี้อาจจะอยู่ในรูปต่างๆกันไป และ 95% ของแผงโซล่าเซลล์ ที่มีใช้ตามบ้านเรือนนั้น เป็นซิลิคอนที่อยู่ในรูปของผลึกซิลิคอน หรือ crystalline Silicon

ความบริสุทธิ์ของเนื้อซิลิคอน เป็นคุณสมบัติสำคัญที่สุด ที่ทำให้รูปแบบของซิลิคอน ที่นำมาใช้ทำโซล่าเซลล์ มีความแตกต่างกันออกไป ด้วยคุณสมบัติและองค์ประกอบทางเคมีแล้ว ซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์กว่า จะมีโมเลกุลจัดเรียงตัวดีและเป็นระเบียบกว่า และทำให้มีคุณสมบัติในการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานไฟฟ้าได้มากกว่านั่นเอง

ดังนั้น ประสิทธิภาพของแผงโซล่าเซลล์ จึงขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ของซิลิคอน แต่กระบวนการที่จะทำให้ซิลิคอนมีความบริสุทธิ์นั้นยุ่งยาก มีขั้นตอนที่ซับซ้อน และมีต้นทุนสูง

ประสิทธิภาพของแผงโซล่าเซลล์ จึงไม่ใช่สิ่งแรกที่เราต้องคำนึงถึง แต่อาจเป็นเรื่องของราคาต้นทุน ความคุ้มค่าในการลงทุนหรือจุดคืนทุน ประสิทธิภาพต่อพื้นที่ และขนาดพื้นที่ที่คุณมีอยู่ต่างหากที่จะต้องมาก่อน

ผลึกซิลิคอนในแผงโซล่าเซลล์ มี 2 รูปแบบหลักๆ ได้แก่ ผลึกซิลิคอนเชิงเดี่ยว หรือ โมโนคริสตัลไลน์ ซิลิคอน (monocrystalline Silicon) และ ผลึกซิลิคอนเชิงผสม หรือ โพลีคริสตัลไลน์ ซิลิคอน (polycrystalline Silicon)

แผงโซล่าเซลล์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ (Monocrystalline Silicon Solar Cells)

แผงโซล่าเซลล์ ชนิดที่ทำมาจาก ผลึกซิลิคอนเชิงเดี่ยว (mono-Si) หรือบางทีก็เรียกว่า single crystalline (single-Si) สังเกตค่อนข้างง่ายกว่าชนิดอื่น เพราะจะเห็นแต่ละเซลล์ลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมตัดมุมทั้งสี่มุม และมีสีเข้ม

แผงโซล่าเซลล์ชนิด โมโนคริสตัลไลน์ นั้นเป็นชนิดที่ทำมาจากซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูง โดยเริ่มมาจากแท่งซิลิคอนทรงกระบอก อันเนื่องมาจาก เกิดจากกระบวนการ กวนให้ผลึกเกาะกันที่แกนกลาง ที่เรียกว่า Czochralski process จึงทำให้เกิดแท่งทรงกระบอก จากนั้นจึงนำมาตัดให้เป็นสี่เหลี่ยม และลบมุมทั้งสี่ออก เพื่อที่จะทำให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด และลดการใช้วัตถุดิบโมโนซิลิคอนลง ก่อนที่จะนำมาตัดเป็นแผ่นอีกที จึงทำให้เซลล์แต่ละเซลล์หน้าตาเป็นอย่างที่เห็นในแผงโซล่าเซลล์
แผงโซล่าเซลล์ชนิด โมโนคริสตัลไลน์ (Monocrystalline Silicon Solar Cells)

แผงโซล่าเซลล์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ (mono-Si)

ข้อดีของแผงโซล่าเซลล์ ชนิดโมโนคริสตัลไลน์
แผงโซล่าเซลล์ชนิด โมโนคริสตัลไลน์ มีประสิทธิภาพสูงสุด เพราะผลิตมาจาก ซิลิคอนเกรดดีที่สุด โดยมีประสิทธิภาพเฉลี่ยอยู่ที่ 15-20%
แผงโซล่าเซลล์ชนิด โมโนคริสตัลไลน์ มีประสิทธิภาพต่อพื้นที่สูงสุด เพราะว่าให้กำลังสูงจึงต้องการพื้นที่น้อยที่สุดในการติดตั้งแผงโซลล่าเซลล์ชนิดนี้ โมโนคริสตัลไลน์ สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้เกือบ 4 เท่า ของชนิด ฟิล์มบางหรือ thin film
แผงโซล่าเซลล์ชนิด โมโนคริสตัลไลน์ มีอายุการใช้งานยาวนานที่สุด โดยเฉลี่ยแล้วประมาณ 25 ปีขึ้นไป
แผงโซล่าเซลล์ชนิด โมโนคริสตัลไลน์ ผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากว่าชนิด โพลีคริสตัลไลน์ เมื่ออยู่ในภาวะแสงน้อย

ข้อเสียของแผงโซล่าเซลล์ ชนิดโมโนคริสตัลไลน์
แผงโซล่าเซลล์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ เป็นชนิดที่มีราคาแพงที่สุด ในบางครั้งการใช้งาน แผงโซล่าเซลล์ชนิดโพลีคริสตัลไลน์ หรือชนิด thin film มาแทนชนิดโมโนคริสตัลไลน์ อาจมีความคุ้มค่ามากกว่า
ถ้าหากแผงโซล่าเซลล์ ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ มีความสกปรกหรือถูกบังแสงในบางส่วนของแผง อาจทำให้วงจรหรือ inverter ไหม้เสียหายได้ เนื่องจากภาวะเกิดโวลต์สูงเกินไปหรือ high over voltage
แผงโซล่าเซลล์ชนิด โพลีคริสตัลไลน์ (Polycrystalline Silicon Solar Cells)

แผงโซล่าเซลล์ชนิด โพลีคริสตัลไลน์ เป็นแผงโซล่าเซลล์์ชนิดแรก ที่ทำมาจากผลึกซิลิคอน โดยทั่วไปเรียกว่า โพลีคริสตัลไลน์ (polycrystalline,p-Si) แต่บางครั้งก็เรียกว่า มัลติ-คริสตัลไลน์ (multi-crystalline,mc-Si) โดยในกระบวนการผลิตแผงโซล่าเซลล์ชนิดนี้ เกิดจากการหลอมซิลิคอนหรือแก้วให้เหลว แล้วมาเทใส่โมลด์หรือแม่แบบที่เป็นสี่หลี่ยม พอเย็นตัวแล้วนำแท่งแก้วสี่เหลี่ยมนั้นมาตัดเป็นแผ่นบางๆ จึงทำให้เซลล์แต่ละเซลล์เป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส ไม่มีการตัดมุม สีของแผงจะออกสีน้ำเงินฟ้าไม่เข้มมาก

แผงโซล่าเซลล์ชนิด โพโลีคริสตัลไลน์ (Polycrystalline Silicon Solar Cells)

แผงโซล่าเซลล์ ชนิดโพลีคริสตัลไลน์ (p-Si)

ข้อดีของแผงโซล่าเซลล์ ชนิดโพลีคริสตัลไลน์
แผงโซล่าเซลล์ชนิด โพลีคริสตัลไลน์ มีขั้นตอนกระบวนการผลิตที่ง่าย ไม่ซับซ้อน จึง ใช้ปริมาณซิลิคอนในการผลิตน้อยกว่า เมื่อเทียบกับ ชนิดโมโนคริสตัลไลน์
แผงโซล่าเซลล์ ชนิดโพลีคริสตัลไลน์ มีประสิทธิภาพในการใช้งานในที่มีอุณหภูมิสูงดีกว่า ชนิดโมโนคริสตัลไลน์เล็กน้อย
แผงโซล่าเซลล์ชนิดโพลีคริสตัลไลน์ มีราคาถูกกว่าเมื่อเทียบกับชนิดโมโนคริสตัลไลน์
ข้อเสียของแผงโซล่าเซลล์ ชนิดโพลีคริสตัลไลน์
แผงโซล่าเซลล์ ชนิดโพลีคริสตัลไลน์ มีประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 13-16% ซึ่งต่ำกว่า เมื่อเทียบกับชนิดโมโนคริสตัลไลน์
แผงโซล่าเซลล์ ชนิดโพลีคริสตัลไลน์ มีประสิทธิภาพต่อพื้นที่ต่ำกว่าชนิดโมโนคริสตัลไลน์
แผงโซล่าเซลล์ ชนิดโพลีคริสตัลไลน์ มีสีน้ำเงิน ทำให้บางครั้งอาจดูไม่สวยงาม เมื่อเทียบกับชนิดโมโนคริสตัลไลน์ และชนิด thin film ที่มีสีเข้ม เข้ากับสิ่งแวดล้อม เช่น หลังคาบ้านได้ดีกว่า แผงโซล่าเซลล์ ชนิดฟิล์มบาง (Thin Film Solar Cells)

(แผงโซล่าเซลล์อะมอร์ฟัส เป็นหนึ่งในหลายชนิด ของแบบฟิล์มบาง)

หลักการโดยทั่วไปของการผลิต โซล่าเซลล์ ชนิดฟิล์มบาง (Thin Film Solar Cell, TFSC) คือ การนำเอาสารที่สามารถแปลงพลังงานจากแสงเป็นกระแสไฟฟ้า มาฉาบเป็นฟิล์มหรือชั้นบางๆ ซ้อนกันหลายๆชั้น จึงเรียก โซล่าเซลล์ชนิดนี้ว่า ฟิล์มบาง หรือ thin film ซึ่งสารฉาบที่ว่านี้ก็มีด้วยกันหลายชนิด ชื่อเรียกของ แผงโซล่าเซลล์ ชนิดฟิล์มบางจึงแตกต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับชนิดวัสดุที่นำมาใช้ ได้แก่ อะมอร์ฟัส Amorphous silicon (a-Si),Cadmium telluride (CdTe),Copper indium gallium selenide (CIS/CIGS) และ Organic photovoltaic cells (OPC)

ด้านประสิทธิภาพ แผงโซล่าเซลล์ชนิดฟิล์มบางนั้นมีประสิทธิภาพเฉลี่ยอยู่ที่ 7-13% ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุที่นำมาทำเป็นฟิล์มฉาบ สำหรับบ้านเรือนโดยทั่วไปแล้วมีเพียงประมาณ 5% เท่านั้น ที่ใช้แผงโซล่าเซลล์แบบชนิดฟิล์มบาง

ขอบคุณแหล่ง ข้อมูล https://www.klcbright.com