มีความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้ากับกำลังผลิตในเซลล์แสงอาทิตย์หรือไม่ หากมี แล้วการเพิ่มแรงดันจะส่งผลต่อกำลังผลิตอย่างไร

ใช่ มีความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและกำลังที่ผลิตออกมาในเซลล์โฟโตโวลตาอิค (PV) ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดัน กระแสไฟฟ้า และกำลังที่ผลิตออกมาระบุได้โดยสูตรทางไฟฟ้าพื้นฐาน:

P=V⋅I

โดยที่:

• P คือ กำลัง,

• V คือ แรงดัน,

• I คือ กระแส.

ในบริบทของเซลล์ PV ทั้งแรงดัน (V) และกระแส (I) มีส่วนร่วมในการผลิตกำลัง (P).อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์ไม่เป็นเชิงเส้นเนื่องจากวิธีการทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์และเส้นโค้งเฉพาะของมัน.

การเพิ่มแรงดันมีผลกระทบต่อกำลังที่ผลิตออกมายังไง

การเพิ่มแรงดันสามารถมีผลต่างๆ ต่อกำลังที่ผลิตออกมากขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการดำเนินงาน

จุดกำลังสูงสุด (MPP)

เซลล์ PV ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุดที่จุดหนึ่งเรียกว่าจุดกำลังสูงสุด (MPP) ซึ่งเป็นจุดที่ผลคูณของแรงดันและกระแสสูงสุด.

หากคุณเพิ่มแรงดันขณะที่อยู่ใกล้ MPP กำลังที่ผลิตออกมามักจะเพิ่มขึ้นเพราะผลคูณ V⋅I ใหญ่ขึ้น.

เส้นโค้งแรงดัน-กระแส

เส้นโค้ง V−I ของเซลล์ PV แสดงให้เห็นว่าเมื่อแรงดันเพิ่มขึ้น กระแสจะลดลง นี่เป็นผลมาจากความต้านทานภายในและปัจจัยอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นภายในเซลล์.

ดังนั้น การเพิ่มแรงดันมากเกินไปอาจทำให้กระแสลดลง ซึ่งอาจลดกำลังที่ผลิตออกมารวมถึงหากจุดการทำงานเคลื่อนที่ออกจาก MPP.

การพิจารณาทางปฏิบัติ

• อุณหภูมิการทำงาน: อุณหภูมิที่สูงขึ้นสามารถลดแรงดันวงจรเปิด (Voc) ของเซลล์ PV ทำให้กำลังที่ผลิตออกมาน้อยลง.

• การออกแบบเซลล์: เทคโนโลยี PV ที่แตกต่างกัน (เช่น ซิลิกอนโมโนคริสตัลไลน์ ซิลิกอนโพลีคริสตัลไลน์ ฟิล์มบาง) มีลักษณะแรงดัน-กระแสที่แตกต่างกัน และจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดันต่างกัน.

การเพิ่มกำลังที่ผลิตออกมามากที่สุด

เพื่อเพิ่มกำลังที่ผลิตออกมามากที่สุดของเซลล์ PV จำเป็นต้องติดตามจุดกำลังสูงสุด (MPP) โดยใช้เทคนิคเช่น Maximum Power Point Tracking (MPPT) โปรแกรม MPPT ปรับความต้านทานโหลดหรือใช้คอนเวอร์เตอร์ DC-DC แบบปรับได้ เพื่อให้ระบบทำงานที่แรงดัน-กระแสที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตกำลังสูงสุด.

สรุป

การเพิ่มแรงดันในเซลล์ PV อาจเพิ่มกำลังที่ผลิตออกมามากขึ้นหากการทำงานยังคงอยู่ใกล้จุดกำลังสูงสุด อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนที่ออกจากจุดนี้มากเกินไปอาจลดกำลังที่ผลิตออกมาระหว่างแรงดันและกระแสในเส้นโค้ง V−I ดังนั้น การปรับจุดการทำงานให้เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเพิ่มกำลังที่ผลิตออกมามากที่สุดของระบบ PV.