โซลาร์เซลล์ผลิตไฟได้น้อยลงตอนแผงร้อนจัดได้อย่างไร?

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ

แผงโซลาร์เซลล์ที่ร้อนจัดอาจผลิตไฟได้น้อยลง แม้แดดยังแรง เพราะอุณหภูมิสูงทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลงมากกว่ากระแสที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย เมื่อคิดกำลังไฟจากแรงดันคูณกระแส ผลรวมจึงลดได้หากแรงดันตกมากพอ

แสงที่ตกถึงเซลล์ไม่ได้กลายเป็นไฟฟ้าทั้งหมด กระทรวงพลังงานสหรัฐฯ อธิบายว่าโฟตอนบางส่วนสะท้อนหรือผ่านเซลล์ไป ส่วนพลังงานบางส่วนกลายเป็นความร้อน เมื่อเซลล์ร้อนขึ้น คุณสมบัติของสารกึ่งตัวนำจะเปลี่ยน กระแสอาจเพิ่มเล็กน้อย แต่แรงดันลดลงมากกว่า จึงหักล้างข้อได้เปรียบจากแดดที่เข้มขึ้นได้บางส่วน

สิ่งที่ต้องแยกคืออุณหภูมิของเซลล์กับความเข้มแสงที่ได้รับ กระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ระบุว่าการทดสอบประสิทธิภาพจะควบคุมทั้งระดับแสงและอุณหภูมิเซลล์ให้คงที่ เมื่อนำตัวเลขคนละสภาพมาเทียบกัน จึงต้องระวังว่าผลต่างอาจเกิดจากเงื่อนไขการวัดที่ไม่เหมือนกัน ไม่ใช่อุณหภูมิเพียงอย่างเดียว

กำลังไฟฟ้าคำนวณจากแรงดันคูณกระแส หากแรงดันลดลงมากกว่ากระแสที่เพิ่ม กำลังสูงสุดที่แผงจ่ายได้ก็ลดลง กระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ระบุว่าเซลล์แสงอาทิตย์มักทำงานได้ดีที่อุณหภูมิต่ำกว่า และการจัดการความร้อนที่เหมาะสมช่วยทั้งประสิทธิภาพกับอายุการใช้งาน ความร้อนสูงมากยังอาจทำให้เซลล์และวัสดุในแผงเสียหายได้

ประสิทธิภาพกับกำลังไฟเป็นคนละค่า กระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ให้นิยามประสิทธิภาพว่าเป็นสัดส่วนของพลังงานแสงที่เซลล์เปลี่ยนเป็นไฟฟ้า ส่วนกำลังไฟขณะหนึ่งคำนวณจากแรงดันและกระแส ประสิทธิภาพที่ลดลงเพราะความร้อนจึงไม่ได้บอกโดยตรงว่าพลังงานที่ผลิตได้ตลอดทั้งวันจะลดลงเท่าไร เพราะช่วงเวลารับแสงและความเข้มแสงก็เปลี่ยนไปตามสภาพจริง

หากต้องเปรียบเทียบผลผลิตจริง ควรดูความเข้มแสงและอุณหภูมิเซลล์ควบคู่กัน การเห็นอุณหภูมิอากาศสูงพร้อมกำลังผลิตลดลงยังบอกไม่ได้ว่าความร้อนเป็นสาเหตุเดียว เพราะปริมาณแสงและเงื่อนไขการทำงานก็มีผลต่อการวัดเช่นกัน

ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th