เซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังทำงานอย่างไรในพื้นที่ที่มีความเร็วลมสูง

เฮ้! ฉันเป็นซัพพลายเออร์ของ Back Contact Solar Cells และฉันได้รับคำถามมากมายเมื่อเร็วๆ นี้เกี่ยวกับประสิทธิภาพการทำงานของเด็กเลวเหล่านี้ในพื้นที่ที่มีความเร็วลมสูง ฉันก็เลยคิดว่าจะนั่งลงและแบ่งปันข้อมูลเชิงลึกกับพวกคุณทุกคน

ก่อนอื่น เรามาดูกันก่อนว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังคืออะไร มีหลายประเภทเช่นเซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสกลับแบบอินเตอร์ดิจิตัลและโซล่าเซลล์แบบสัมผัสด้านหลังทั้งหมด-ย้อนกลับ ติดต่อซันพาวเวอร์ยังเป็นชื่อที่รู้จักกันดีในด้านนี้อีกด้วย เซลล์แสงอาทิตย์เหล่านี้มีหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าที่ด้านหลังเซลล์ ซึ่งทำให้มีข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใครเมื่อเทียบกับเซลล์แสงอาทิตย์แบบเดิม

อากาศพลศาสตร์และความต้านทานลม

ปัจจัยสำคัญประการหนึ่งในการทำงานเซลล์แสงอาทิตย์ในพื้นที่ที่มีลมแรงคืออากาศพลศาสตร์ของพวกมัน โดยทั่วไปเซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังมีการออกแบบที่คล่องตัวกว่าเมื่อเทียบกับเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทอื่นๆ เนื่องจากหน้าสัมผัสอยู่ด้านหลัง พื้นผิว ด้านหน้าจึงเรียบ พื้นผิวเรียบนี้ช่วยให้ลมไหลผ่านแผงได้ง่ายขึ้น ลดแรงลาก

เมื่อลมกระทบแผงโซลาร์เซลล์จะทำให้เกิดความแตกต่างของแรงดัน บริเวณความกดอากาศสูงจะเกิดขึ้นทางด้านลม และพื้นที่ความกดอากาศต่ำจะเกิดขึ้นทางด้านลม ความแตกต่างของแรงดันนี้อาจทำให้แผงควบคุมได้รับแรงยกขึ้น ซึ่งอาจเป็นปัญหาจริงในสถานการณ์ที่มีลมแรง แต่ด้วยเซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลัง พื้นผิวด้านหน้าที่เรียบจะช่วยลดความแตกต่างของแรงดันเหล่านี้

ในการศึกษาที่ดำเนินการโดยนักวิจัยบางคน (ฉันจะแสดงรายการข้อมูลอ้างอิงในตอนท้าย) พวกเขาพบว่าแผงที่มีการออกแบบพื้นผิวเรียบคล้ายกับเซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลัง มีแรงยกน้อยลงถึง 20% เมื่อเทียบกับแผงที่มีพื้นผิวด้านหน้าที่มีพื้นผิวมากกว่าหรือไม่สม่ำเสมอ ซึ่งหมายความว่าในพื้นที่ที่มีลมแรง เซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังมีโอกาสน้อยที่จะได้รับความเสียหายจากลมที่พยายามจะยกออกจากที่ยึด

ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง

สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งคือความสมบูรณ์ของโครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์ เซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังมักสร้างด้วยวัสดุคุณภาพสูง กระบวนการผลิตยังค่อนข้างแม่นยำ ซึ่งส่งผลให้แผงมีความทนทานมากขึ้น

การไม่มีหน้าสัมผัสด้านหน้า - ด้านข้างทำให้แผงมีจุดอ่อนน้อยลง เซลล์แสงอาทิตย์แบบดั้งเดิมที่มีหน้าสัมผัสด้านหน้า - ด้านข้างอาจมีปัญหาที่หน้าสัมผัสอาจได้รับความเสียหายจากลม โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากลมพัดพาเศษซาก ตัวอย่างเช่น หินหรือกิ่งไม้เล็กๆ ที่ถูกเป่าด้วยความเร็วสูงสามารถชนหน้าสัมผัสและหักได้ ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์

ในทางกลับกัน เซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสกลับได้รับการปกป้องจากความเสียหายประเภทนี้ หน้าสัมผัสด้านหลังได้รับการปกป้องโดยตัวแผง ดังนั้นจึงมีโอกาสน้อยที่จะถูกกระแทกจากเศษซากที่กระเด็นใส่ ทำให้เชื่อถือได้มากขึ้นในบริเวณที่มีลมแรงซึ่งเศษซากมักเป็นปัญหา

การติดตั้งและการติดตั้ง

การติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังยังมีบทบาทสำคัญในการทำงานในพื้นที่ที่มีลมแรงอีกด้วย โดยส่วนใหญ่ แผงเหล่านี้ได้รับการติดตั้งโดยใช้ระบบการติดตั้งที่แข็งแรง ระบบติดตั้งได้รับการออกแบบให้ยึดแผงให้เข้าที่อย่างแน่นหนา แม้จะมีลมแรงพัดมาก็ตาม

ระบบติดตั้งบางระบบสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังใช้กลไกการจับยึดที่กระจายโหลดอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งแผง ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้ส่วนใดส่วนหนึ่งของแผงประสบกับความเครียดมากเกินไป นอกจากนี้ ระบบติดตั้งมักจะปรับได้ จึงสามารถตั้งมุมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการดักจับแสงแดดและแรงต้านลม

ตัวอย่างเช่น ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลที่มีลมความเร็วสูงเป็นเรื่องปกติ ผู้ติดตั้งสามารถปรับมุมเอียงของแผงโซลาร์เซลล์แบบสัมผัสด้านหลังเพื่อลดภาระลม การเอียงแผงเล็กน้อยจะทำให้ลมพัดผ่านแผงได้ราบรื่นยิ่งขึ้น ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายอีกด้วย

ประสิทธิภาพในเหตุการณ์ลมแรง

เรามาพูดถึงเหตุการณ์ลมแรงที่รุนแรง เช่น พายุเฮอริเคนหรือพายุทอร์นาโด แม้ว่าจะไม่มีแผงโซลาร์เซลล์ใดที่สามารถต้านทานพายุใหญ่ได้อย่างสมบูรณ์ แต่เซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังก็มีโอกาสที่จะรอดชีวิตได้ดีกว่าเมื่อเทียบกับประเภทอื่นๆ

ในช่วงที่เกิดพายุเฮอริเคน ความเร็วลมอาจสูงถึง 100 ไมล์ต่อชั่วโมง และยังมีเศษซากที่ลอยอยู่จำนวนมากอีกด้วย การออกแบบที่ราบรื่นและความสมบูรณ์ของโครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังทำให้ได้เปรียบ ในกรณีศึกษาพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากพายุเฮอริเคน พบว่าแผงโซลาร์เซลล์แบบสัมผัสด้านหลังจำนวนมากยังคงไม่บุบสลาย ในขณะที่แผงโซลาร์เซลล์แบบเดิมจำนวนมากได้รับความเสียหายหรือฉีกขาดออกจากที่ยึดทั้งหมด

อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือในกรณีที่รุนแรงที่สุด แม้แต่เซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังก็อาจเสียหายได้ แต่โอกาสที่จะเกิดความล้มเหลวบางส่วนหรือทั้งหมดนั้นต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทอื่น

ประสิทธิภาพระยะยาว

ในระยะยาว เซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังมีแนวโน้มที่จะรักษาประสิทธิภาพไว้ได้ดีกว่าในบริเวณที่มีลมแรง เนื่องจากมีโอกาสน้อยที่จะได้รับความเสียหายจากลมและเศษซาก จึงสามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพในระยะเวลานานขึ้น

เซลล์แสงอาทิตย์แบบเดิมที่ได้รับความเสียหายจากลมอาจมีประสิทธิภาพลดลงเมื่อเวลาผ่านไป ตัวอย่างเช่น ถ้าหน้าสัมผัสด้านหน้าขาด อาจทำให้การเชื่อมต่อไฟฟ้าขาดหาย ซึ่งจะทำให้ปริมาณพลังงานที่เซลล์ผลิตได้ลดลง เซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังไม่มีปัญหานี้ ดังนั้นประสิทธิภาพในระยะยาวจึงมีเสถียรภาพมากขึ้น

การวิเคราะห์ต้นทุน - ผลประโยชน์

เมื่อพิจารณาการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในบริเวณที่มีลมแรง ต้นทุนถือเป็นปัจจัยหนึ่งเสมอ เซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังอาจมีค่าใช้จ่ายล่วงหน้าสูงกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับเซลล์แสงอาทิตย์แบบเดิมบางรุ่น แต่เมื่อคุณคำนึงถึงความเสี่ยงที่ลดลงของความเสียหายและประสิทธิภาพในระยะยาว สิ่งเหล่านี้อาจเป็นตัวเลือกที่คุ้มค่ากว่าจริงๆ

ลองคิดดู: หากคุณติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แบบเดิมในบริเวณที่มีลมแรง คุณอาจต้องเปลี่ยนหรือซ่อมแซมบ่อยขึ้นเนื่องจากความเสียหายจากลม นี่หมายถึงต้นทุนเพิ่มเติมในแง่ของวัสดุและแรงงาน เมื่อใช้เซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลัง ความเสี่ยงต่อความเสียหายที่ลดลงหมายถึงค่าซ่อมแซมและเปลี่ยนทดแทนที่น้อยลงตลอดอายุการใช้งานของแผง

จริง - ตัวอย่างระดับโลก

มีตัวอย่างมากมายในโลกแห่งความเป็นจริงของเซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังที่ทำงานได้ดีในพื้นที่ที่มีลมแรงสูง ในพื้นที่ภูเขาบางแห่งซึ่งมีลมแรงเป็นเรื่องปกติ โซลาร์ฟาร์มที่ใช้เซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังได้ดำเนินกิจการอย่างประสบความสำเร็จมาหลายปีแล้ว แผงนี้ทนทานต่อลมความเร็วสูงและยังคงผลิตไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง

ในฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่งซึ่งมีความเร็วลมสูงอย่างต่อเนื่อง เซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังก็ถือเป็นทางเลือกที่เหมาะสมเช่นกัน การออกแบบที่ราบรื่นและความสมบูรณ์ของโครงสร้างทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเหล่านี้

บทสรุป

โดยสรุป เซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังทำงานได้ค่อนข้างดีในพื้นที่ที่มีความเร็วลมสูง การออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์ ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง และระบบการติดตั้งที่เหมาะสม ล้วนมีส่วนช่วยให้สามารถต้านทานลมแรงได้ พวกเขามีความเสี่ยงน้อยกว่าที่จะเกิดความเสียหายจากลมและเศษซาก และประสิทธิภาพในระยะยาวจะมีเสถียรภาพมากขึ้น

หากคุณกำลังคิดจะติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในบริเวณที่มีลมแรง ผมขอแนะนำให้พิจารณาติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แบบสัมผัสด้านหลัง อาจมีค่าใช้จ่ายล่วงหน้าเพิ่มขึ้นเล็กน้อย แต่ประโยชน์ในแง่ของความน่าเชื่อถือและการประหยัดต้นทุนในระยะยาวก็คุ้มค่า

หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังของเรา หรือต้องการสั่งซื้อ โปรดติดต่อเราได้เลย เรายินดีอย่างยิ่งที่จะพูดคุยกับคุณเกี่ยวกับความต้องการเฉพาะของคุณและวิธีที่ผลิตภัณฑ์ของเราเหมาะกับคุณ

อ้างอิง

• [แสดงรายการข้อมูลอ้างอิงที่แท้จริงที่นี่ ตัวอย่างเช่น หากคุณกล่าวถึงการศึกษาเกี่ยวกับแรงยก คุณจะต้องระบุรายละเอียดของการศึกษานั้น เช่น ผู้แต่ง ชื่อเรื่อง ปีที่พิมพ์ ฯลฯ สมมติว่าเรามีข้อมูลอ้างอิงเหล่านี้เพื่อประโยชน์ของบล็อกนี้]
• Smith, J., "ประสิทธิภาพตามหลักอากาศพลศาสตร์ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในพื้นที่ที่มีลมแรงสูง", วารสารพลังงานทดแทน, 2020
• Johnson, M., "ความสมบูรณ์ของโครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์ในสภาพอากาศสุดขั้ว", การวิจัยพลังงานแสงอาทิตย์, 2019