การเปรียบเทียบความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

1.

การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์คืออะไร? การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบกระจายคืออะไร?

การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์หมายถึงวิธีการผลิตไฟฟ้าที่แปลงรังสีแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ถือเป็นกระแสหลักของการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ในปัจจุบัน ดังนั้นสิ่งที่ผู้คนมักพูดถึงเกี่ยวกับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ก็คือการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์

การผลิตไฟฟ้าแบบกระจายหมายถึงสิ่งอำนวยความสะดวกการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่สร้างขึ้นใกล้กับไซต์ของผู้ใช้ โหมดการทำงานมีไว้สำหรับการใช้งานเองโดยผู้ใช้เป็นหลัก และพลังงานส่วนเกินจะเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า แต่การปรับสมดุลของระบบจำหน่ายไฟฟ้าถือเป็นลักษณะเฉพาะของโรงงานผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

การผลิตไฟฟ้าแบบกระจายเป็นไปตามการทดสอบเดิมในการปรับมาตรการให้เข้ากับสภาพท้องถิ่น สะอาดและมีประสิทธิภาพ รูปแบบการกระจายอำนาจ และการใช้ประโยชน์ในบริเวณใกล้เคียง การใช้ทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์ในท้องถิ่นอย่างเต็มที่ และการทดแทนและลดการใช้พลังงานฟอสซิล

 

2.

คุณรู้ถึงต้นกำเนิดทางประวัติศาสตร์ของการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์หรือไม่?

ในปี 1839 เมื่อเบคเคอเรลชาวฝรั่งเศสวัย 19- ปีกำลังทำการทดลองทางกายภาพ เขาพบว่ากระแสของอิเล็กโทรดโลหะสองอันในของเหลวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเมื่ออิเล็กโทรดถูกฉายรังสีด้วยแสง จึงค้นพบ "ปรากฏการณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์" ในปี พ.ศ. 2473 Lange ได้เสนอให้ใช้ "ปรากฏการณ์โฟโตโวลตาอิก" เป็นครั้งแรกในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ โดยเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า

ในปี พ.ศ. 2475 Odubot และ Stola ได้สร้างเซลล์แสงอาทิตย์ชนิด "แคดเมียมซัลไฟด์" ขึ้นเป็นครั้งแรก

ในปี 1941 Audou ค้นพบผลกระทบของเซลล์แสงอาทิตย์ต่อซิลิคอน

ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2497 Chapin, Fuller และ Pearson จาก Bell Laboratories ในสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ซิลิคอนที่มีประสิทธิภาพ 6 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ตัวแรกที่มีคุณค่าในทางปฏิบัติในโลก ในปีเดียวกันนั้นเอง วิคค้นพบสารหนูเป็นครั้งแรก นิกเกิลมีผลกระทบจากเซลล์แสงอาทิตย์ และมีฟิล์มนิกเกิลซัลไฟด์เกาะอยู่บนกระจกเพื่อสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ใช้งานได้จริงซึ่งแปลงแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ถือกำเนิดและพัฒนาขึ้นมา

 

3.

เซลล์แสงอาทิตย์ผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างไร?

เซลล์แสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีคุณสมบัติในการแปลงแสงและไฟฟ้า มันจะแปลงพลังงานรังสีแสงอาทิตย์เป็นกระแสตรงโดยตรง เป็นหน่วยพื้นฐานที่สุดของการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ลักษณะทางไฟฟ้าที่เป็นเอกลักษณ์ของเซลล์แสงอาทิตย์ได้มาจากการเติมองค์ประกอบบางอย่าง (เช่น ฟอสฟอรัสหรือโบรอน ฯลฯ) ซึ่งทำให้เกิดความไม่สมดุลถาวรในประจุโมเลกุลของวัสดุ ทำให้เกิดวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าพิเศษ ประจุฟรีสามารถ ที่เกิดขึ้นในเซมิคอนดักเตอร์ที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าพิเศษภายใต้แสงแดด ประจุอิสระเหล่านี้จะเคลื่อนที่และสะสม ดังนั้นพลังงานไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นเมื่อปลายทั้งสองข้างปิดอยู่ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "ปรากฏการณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์" หรือเรียกสั้น ๆ ว่าปรากฏการณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

 

4.

ระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ประกอบด้วยองค์ประกอบใดบ้าง?

ระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบสี่เหลี่ยม (แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบสี่เหลี่ยมประกอบด้วยโมดูลแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมและขนาน) ตัวควบคุม ชุดแบตเตอรี่ อินเวอร์เตอร์ DC/AC และชิ้นส่วนอื่นๆ ส่วนประกอบหลักของระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์คือโมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ และโมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทำจากเซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่เชื่อมต่อกันแบบอนุกรม ขนาน และบรรจุหีบห่อ โดยจะแปลงพลังงานแสงจากดวงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้ากระแสตรง เราสามารถใช้หรือใช้อินเวอร์เตอร์แปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อใช้งานก็ได้ จากมุมมอง พลังงานไฟฟ้าที่สร้างโดยระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สามารถนำมาใช้ได้ทันทีหรือเก็บไว้ในอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน เช่น แบตเตอรี่ แล้วปล่อยเพื่อใช้เมื่อใดก็ได้ตามต้องการ

 

5.

เครือข่ายการกระจายสินค้าคืออะไร? ความสัมพันธ์ระหว่างเครือข่ายการจำหน่ายและการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบกระจายคืออะไร?

เครือข่ายการจำหน่ายคือเครือข่ายไฟฟ้าที่ได้รับพลังงานไฟฟ้าจากเครือข่ายสายส่งหรือโรงไฟฟ้าภูมิภาคและจำหน่ายในท้องถิ่นผ่านระบบจำหน่ายไฟฟ้าหรือให้กับผู้ใช้ต่างๆ ทีละขั้นตอนตามแรงดันไฟฟ้า ประกอบด้วยสายเหนือศีรษะ สายเคเบิล หอคอย หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย สวิตช์แยก ตัวเก็บประจุชดเชยพลังงานรีแอกทีฟ อุปกรณ์วัดแสง และสิ่งอำนวยความสะดวกเสริมบางอย่าง โดยทั่วไปจะใช้การออกแบบวงปิดและทำงานแบบขนาน โครงสร้างเป็นรัศมี โครงสร้างเปลี่ยนจากโครงสร้างแนวรัศมีไปเป็นโครงสร้างจ่ายไฟหลายกำลัง และขนาด ทิศทางการไหล และลักษณะการกระจายของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรทั้งหมดเปลี่ยนไป

 

6.

เหตุใดพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จึงเป็นพลังงานสีเขียวและคาร์บอนต่ำ

การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีพลังงานที่สำคัญ การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม และผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ และเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานสีเขียวคุณภาพสูงสุด การติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ขนาด 1 กิโลวัตต์ภายใต้สภาพแสงแดดโดยเฉลี่ยในประเทศของฉันสามารถผลิตไฟฟ้าได้ 1,200 กิโลวัตต์-ชั่วโมงในหนึ่งปี ซึ่งสามารถลดการใช้ถ่านหิน (ถ่านหินมาตรฐาน) ได้ จากผลการวิจัยของกองทุนเวิลด์ไวด์สำหรับ ธรรมชาติ (WWF): ในแง่ของผลกระทบของการลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ การติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ขนาด 1 ตารางเมตร เทียบเท่ากับการปลูกต้นไม้ 100 ตารางเมตร ปัจจุบันพลังงานทดแทน เช่น การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์กำลังได้รับการพัฒนา พลังงานเป็นวิธีหนึ่งที่มีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมขั้นพื้นฐาน เช่น หมอกควันและฝนกรด

 

7.

คุณคิดอย่างไรกับข่าวที่ว่า "มีการใช้พลังงานจำนวนมากในการผลิตโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์"

เซลล์แสงอาทิตย์ใช้พลังงานจำนวนหนึ่งในกระบวนการผลิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสามส่วนที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ การทำซิลิคอนให้บริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรม การผลิตโพลีซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูง แท่งซิลิกอนโมโนคริสตัลไลน์ และการผลิตแท่งซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์ พลังงานสามารถสร้างขึ้นได้อย่างต่อเนื่องภายใน มีการประมาณว่าภายใต้สภาพแสงแดดโดยเฉลี่ยในประเทศของฉัน พลังงานที่ส่งคืนของระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ตลอดช่วงชีวิตจะเกินกว่าการใช้พลังงานมากกว่า 15 เท่า ระยะเวลาการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ของระบบเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้าโซลาร์เซลล์บนหลังคาขนาด 1 kW ที่ติดตั้งในมุมเอียงที่เหมาะสมที่สุดในกรุงปักกิ่งคือ 1.5-2 ปี ซึ่งต่ำกว่าอายุการใช้งานของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มาก กล่าวคือ ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากระบบเซลล์แสงอาทิตย์ในช่วง 1.5-2 ปีแรกจะถูกนำมาใช้เพื่อชดเชยพลังงานที่ใช้ในการผลิตและกระบวนการอื่นๆ และพลังงานที่ปล่อยออกมาหลังจาก 1.5-2 ปี เป็นผลผลิตที่บริสุทธิ์ ดังนั้นเซลล์แสงอาทิตย์จึงควรได้รับการประเมินจากมุมมองของการใช้พลังงานตลอดวงจรชีวิต

 

8.

คุณคิดอย่างไรกับข่าวที่ว่า "การผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะก่อให้เกิดมลภาวะมากมาย"

การผลิตโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วยโพลีซิลิคอน แท่งซิลิคอน เซลล์แสงอาทิตย์ และโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ รายงานมลพิษที่เกี่ยวข้องส่วนใหญ่อ้างถึงวัตถุดิบของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ผลพลอยได้จากการผลิตโพลีซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูง และการผลิตโพลีซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูง ส่วนใหญ่ใช้วิธีการที่ได้รับการปรับปรุงของ Siemens ซึ่งแปลงซิลิคอนเกรดโลหะวิทยาเป็นซิลิคอนไตรคลอโรฮีเลียม แล้วลดเป็นโพลีซิลิคอนเกรดพลังงานแสงอาทิตย์โดยการเติมไฮโดรเจน นอกจากนี้ ซิลิคอนคลอไรด์จะก่อตัวเป็นผลพลอยได้ และซิลิคอนเตตราคลอไรด์จะสลายตัวเป็นกรดซิลิซิกเมื่อสัมผัสกับอากาศชื้น ไฮโดรเจนคลอไรด์หากไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสมจะทำให้เกิดปัญหามลพิษ แต่วิธีการที่ได้รับการปรับปรุงของซีเมนส์ที่บริษัทผลิตโพลีซิลิคอนของจีนนำมาใช้สามารถบรรลุการผลิตแบบวงปิดได้ และสามารถนำซิลิคอนเตตระคลอไรด์เป็นผลพลอยได้ของผลิตภัณฑ์และก๊าซหางกลับมาใช้ใหม่เพื่อให้ได้การผลิตที่สะอาด ในเดือนธันวาคม 2010 รัฐได้ออก "เงื่อนไขการเข้าถึงอุตสาหกรรมโพลีซิลิคอน" ซึ่งกำหนดว่าอัตราการฟื้นตัวและการใช้ประโยชน์ของซิลิคอนเตตระคลอไรด์และคลอรีนในก๊าซหางรีดิวซ์ไม่ควรต่ำกว่าร้อยละ 98.5 และ 99 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นการผลิตของซีเมนส์จึงได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น เทคโนโลยีตรงตามข้อกำหนดการปกป้องสิ่งแวดล้อมอย่างสมบูรณ์ จะไม่มีปัญหามลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

 

9.

เรามีแสงแดดมากแค่ไหน? จะสามารถเป็นแหล่งพลังงานหลักได้ในอนาคตหรือไม่?

รังสีดวงอาทิตย์ที่ได้รับจากพื้นผิวโลกสามารถตอบสนองความต้องการพลังงานทั่วโลกได้ 10,000 เท่า ปริมาณรังสีเฉลี่ยต่อปีที่ได้รับต่อตารางเมตรของพื้นผิวโลกแตกต่างกันไปตั้งแต่ 1000-2000KWH ขึ้นอยู่กับภูมิภาค ตามข้อมูลจากสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ ในพื้นที่ทะเลทรายร้อยละ 4 ของโลก การติดตั้งระบบเซลล์แสงอาทิตย์ในโลกก็เพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการพลังงานทั่วโลก แผงเซลล์แสงอาทิตย์มีพื้นที่กว้างสำหรับการพัฒนา และมีศักยภาพสูงมาก

จากสถิติเบื้องต้น ศักยภาพทางการตลาดของการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในประเทศของฉันมีมากกว่า 3 ล้านล้านกิโลวัตต์จากการใช้อาคารที่มีอยู่เท่านั้น ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการประยุกต์ใช้ในวงกว้าง ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจะลดลงอีก และจะกลายเป็นวิธีการจัดหาพลังงานที่มีการแข่งขันมากขึ้น โดยค่อยๆ เปลี่ยนจากพลังงานเสริมไปเป็นพลังงานทดแทน และหวังว่าจะกลายเป็นพลังงานหลักใน อนาคต.