องค์ประกอบและหลักการทำงานของระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

ระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์คือการใช้เอฟเฟกต์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ โดยพลังงานแสงอาทิตย์เข้าสู่ระบบผลิตไฟฟ้า สามารถแบ่งออกเป็นระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์อิสระ ระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่เชื่อมต่อกับกริด และระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบกระจาย คำถัดไปจะให้ข้อมูลเบื้องต้นโดยย่อเกี่ยวกับองค์ประกอบและหลักการทำงานของระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และสิ่งเหล่านี้:
1. โมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์
โมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นส่วนหลักของระบบผลิตไฟฟ้าทั้งหมด ซึ่งประกอบด้วยแผ่นโมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์หรือโมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่มีข้อกำหนดแตกต่างกันซึ่งตัดด้วยเครื่องตัดเลเซอร์หรือเครื่องตัดลวดเหล็ก เนื่องจากกระแสและแรงดันของเซลล์แสงอาทิตย์เซลล์เดียวมีขนาดเล็กมาก จึงจำเป็นต้องได้รับไฟฟ้าแรงสูงแบบอนุกรมก่อน จากนั้นจึงรับกระแสสูงแบบขนาน เอาต์พุตผ่านท่อโพล (เพื่อป้องกันกระแสอินพุตกลับ) จากนั้นจึงบรรจุลงในบรรจุภัณฑ์ สแตนเลส อลูมิเนียม หรือกรอบอื่นๆ ที่ไม่ใช่โลหะ ติดตั้งกระจกด้านบนและแบ็คเพลนที่ด้านหลัง เติมไนโตรเจน และปิดผนึก โมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะรวมกันแบบอนุกรมและขนานเพื่อสร้างอาเรย์โมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์หรือที่เรียกว่าอาเรย์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์
หลักการทำงาน: ดวงอาทิตย์ส่องแสงบนทางแยก PN ของเซมิคอนดักเตอร์ ก่อตัวเป็นคู่รูอิเล็กตรอนใหม่ ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าจุดเชื่อมต่อ PN รูจะไหลจากบริเวณ p ไปยังบริเวณ n อิเล็กตรอนจะไหลจากบริเวณ n ไปยัง บริเวณ p และกระแสจะเกิดขึ้นหลังจากเปิดวงจร บทบาทของมันคือการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า และส่งไปยังแบตเตอรี่เพื่อจัดเก็บ หรือเพื่อส่งเสริมการทำงานของโหลด
ประเภทส่วนประกอบ:
1. ซิลิคอน monocrystalline: อัตราการแปลงตาแมว 18% สูงถึง 24% เป็นอัตราการแปลงสูงสุดของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ทั้งหมด โดยทั่วไปใช้กระจกนิรภัยและบรรจุภัณฑ์เรซินกันน้ำ ทนทาน อายุการใช้งานโดยทั่วไปสามารถเข้าถึงได้ถึง 25 ปี
2. โพลีซิลิคอน: อัตราการแปลงตาแมว 14% และกระบวนการผลิตของซิลิคอน monocrystalline มีความคล้ายคลึงกัน ความแตกต่างระหว่างโพลีซิลิคอนคืออัตราการแปลงตาแมวต่ำกว่า ราคาต่ำกว่า อายุการใช้งานสั้นลง แต่วัสดุโพลีซิลิคอนนั้นง่ายต่อการ ประหยัดการใช้พลังงาน ต้นทุนการผลิตต่ำ จึงได้มีการพัฒนาอย่างจริงจัง
3 ซิลิคอนอสัณฐาน: อัตราการแปลงตาแมว 10% และวิธีการผลิตซิลิคอน monocrystal และโพลีซิลิคอนแตกต่างอย่างสิ้นเชิงเป็นเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง กระบวนการนี้ง่ายขึ้นอย่างมาก การใช้วัสดุซิลิกอนน้อยมาก การใช้พลังงานลดลง ข้อได้เปรียบหลักของมัน อยู่ในสภาวะแสงน้อยก็สามารถผลิตไฟฟ้าได้
2, คอนโทรลเลอร์ (การใช้ระบบนอกกริด)
ตัวควบคุมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติที่สามารถป้องกันแบตเตอรี่จากการชาร์จไฟเกินและการคายประจุเกินได้โดยอัตโนมัติ การใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ CPU ความเร็วสูงและตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล A/D ที่มีความแม่นยำสูง มันเป็นระบบการเก็บข้อมูลไมโครคอมพิวเตอร์และระบบควบคุมการตรวจสอบ ซึ่งสามารถรวบรวมสถานะการทำงานปัจจุบันของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ได้อย่างรวดเร็วและเรียลไทม์ รับ ข้อมูลการทำงานของสถานี PV ได้ตลอดเวลา และรวบรวมข้อมูลประวัติของสถานี PV โดยละเอียด โดยให้พื้นฐานที่แม่นยำและเพียงพอสำหรับการประเมินความสมเหตุสมผลของการออกแบบระบบ PV และการทดสอบความน่าเชื่อถือของคุณภาพส่วนประกอบของระบบ นอกจากนี้ยังมีฟังก์ชันการส่งข้อมูลการสื่อสารแบบอนุกรม ซึ่งสามารถจัดการและควบคุมสถานีย่อยของระบบ PV หลายสถานีจากระยะไกลได้
3. อินเวอร์เตอร์
อินเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรงที่สร้างจากการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นหนึ่งในสมดุลของระบบที่สำคัญในระบบอาเรย์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ และสามารถใช้ได้กับอุปกรณ์จ่ายไฟ AC ทั่วไป อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์มีฟังก์ชันพิเศษที่มีแผงเซลล์แสงอาทิตย์ เช่น การติดตามจุดกำลังสูงและการป้องกันเกาะ
อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทดังต่อไปนี้:
1 อินเวอร์เตอร์อิสระ: ใช้ในระบบอิสระ แผงเซลล์แสงอาทิตย์จะชาร์จแบตเตอรี่ และอินเวอร์เตอร์จะใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงของแบตเตอรี่เป็นแหล่งพลังงาน อินเวอร์เตอร์หลายตัวยังมีเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ในตัวซึ่งสามารถชาร์จแบตเตอรี่ด้วยไฟ AC ได้ โดยทั่วไป อินเวอร์เตอร์ดังกล่าวจะไม่สัมผัสกับโครงข่ายไฟฟ้า ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีฟังก์ชันการป้องกันการเกาะติด
2. อินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริด: แรงดันเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์สามารถส่งกลับไปยังแหล่งจ่ายไฟ AC เชิงพาณิชย์ได้ ดังนั้นคลื่นคอร์ดเอาต์พุตจะต้องเหมือนกับเฟส ความถี่ และแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ อินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริดจะมีการออกแบบด้านความปลอดภัยที่จะปิดเอาท์พุตโดยอัตโนมัติหากไม่ได้เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ หากแหล่งจ่ายไฟของโครงข่ายกระโดด แสดงว่าอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไม่มีฟังก์ชันแหล่งจ่ายไฟ
(3) อินเวอร์เตอร์แบตเตอรี่สแตนด์บาย: อินเวอร์เตอร์พิเศษโดยใช้แบตเตอรี่เป็นแหล่งจ่ายไฟ โดยมีเครื่องชาร์จแบตเตอรี่เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ หากมีพลังงานมากเกินไป จะถูกชาร์จใหม่ไปที่ปลายไฟ AC อินเวอร์เตอร์นี้สามารถจ่ายไฟ AC ให้กับโหลดที่ระบุได้เมื่อปิดแหล่งจ่ายไฟของโครงข่าย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีฟังก์ชันการป้องกันแบบเกาะ
4, แบตเตอรี่ (ไม่จำเป็นสำหรับระบบเชื่อมต่อกริด)
แบตเตอรี่เป็นอุปกรณ์สำหรับกักเก็บไฟฟ้าในระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ปัจจุบันมีแบตเตอรี่ที่ไม่ต้องบำรุงรักษากรดตะกั่วสี่ประเภทแบตเตอรี่ตะกั่วกรดธรรมดาแบตเตอรี่คอลลอยด์และแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมอัลคาไลน์และแบตเตอรี่ที่ไม่ต้องบำรุงรักษากรดตะกั่วและแบตเตอรี่คอลลอยด์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย
หลักการทำงาน: ในระหว่างวัน ดวงอาทิตย์ส่องแสงบนโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ สร้างแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง แปลงพลังงานแสงเป็นไฟฟ้า แล้วส่งไปยังตัวควบคุม หลังจากการป้องกันการชาร์จเกินของตัวควบคุม ไฟฟ้าจากโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์จะถูกส่ง ไปยังแบตเตอรี่เพื่อจัดเก็บเพื่อใช้เมื่อจำเป็น