แผงโซล่าเซลล์IBC

IBC (Interdigitated Back Contact) คือ เทคโนโลยีของเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีการออกแบบเซลล์แบบพิเศษ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า และมีความทนทานสูง เทคโนโลยีนี้มักถูกนำมาใช้ใน แผงโซล่าเซลล์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าในพื้นที่จำกัด ทำให้แผงโซล่าเซลล์IBC เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่หลายๆ คนเริ่มให้ความสนใจ

คุณสมบัติหลักของเซลล์ IBC

1.  การออกแบบด้านหลังเซลล์ (Back Contact): เซลล์ IBC มีการจัดเรียงขั้วไฟฟ้าทั้งหมดอยู่ที่ด้านหลังของเซลล์ (แทนที่จะอยู่ด้านหน้าเหมือนในเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วไป) ทำให้ผิวหน้าเซลล์ไม่มีขั้วไฟฟ้ามาบดบังการรับแสง จึงสามารถดูดซับแสงได้มากขึ้น

2.    ประสิทธิภาพสูง: การออกแบบนี้ทำให้เซลล์สามารถมีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าได้มากขึ้น โดยไม่สูญเสียพลังงานไปกับการสะท้อนของแสงจากขั้วไฟฟ้าที่ด้านหน้า

3.    การสูญเสียพลังงานต่ำ: การจัดเรียงขั้วไฟฟ้าแบบ IBC ช่วยลดการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ซึ่งทำให้เซลล์มีประสิทธิภาพในการใช้งานสูงขึ้น

4.  ความทนทานและอายุการใช้งาน: เซลล์ IBC มักมีความทนทานต่อสภาพอากาศและอุณหภูมิที่สูง ทำให้แผงโซลาร์เซลล์ที่ใช้เซลล์ IBC สามารถใช้งานได้ยาวนานขึ้น

ข้อดีของแผงโซล่าเซลล์ที่ใช้เซลล์ IBC

·         ประสิทธิภาพสูง: เซลล์ IBC สามารถผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบทั่วไปในพื้นที่ที่เท่ากัน ทำให้เหมาะกับการติดตั้งในพื้นที่จำกัดที่ต้องการพลังงานสูง

·         ประสิทธิภาพในสภาวะอุณหภูมิสูง: เซลล์ IBC มีประสิทธิภาพที่ดีแม้ในสภาพอากาศที่ร้อน ซึ่งเป็นปัญหาของเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วไปที่มีการลดประสิทธิภาพในอุณหภูมิสูง

·         อายุการใช้งานยาวนาน: เทคโนโลยีนี้สามารถช่วยให้แผงโซลาร์เซลล์มีอายุการใช้งานที่ยาวนานและทนทานต่อการสึกหรอจากสภาพแวดล้อม

ข้อจำกัดแผงโซล่าเซลล์ IBC

·         ต้นทุนการผลิตสูง: เซลล์ IBC มีต้นทุนการผลิตที่สูงกว่ารูปแบบเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วไป จึงทำให้แผงโซลาร์เซลล์ที่ใช้เทคโนโลยีนี้มีราคาสูง

·         เทคโนโลยีที่ยังใหม่: ถึงแม้จะมีประสิทธิภาพสูง แต่เซลล์ IBC ยังไม่ได้เป็นที่รู้จักเท่ากับเทคโนโลยีแบบอื่น เช่น โมโนคริสตัลไลน์หรือพอลีคริสตัลไลน์ในตลาดทั่วไป

IBC เป็นชนิด  P tpye หรือ N type

แIBC P tpye

1. โครงสร้างของเซลล์ IBC: ในแผงโซลาร์เซลล์ IBC จะมีการใช้โครงสร้างที่มีแผ่นซิลิกอนชนิด P-type ที่มีการสร้างขั้วไฟฟ้า (contacts) แบบอินเตอร์ดิแคตเต็ด (interdigitated) อยู่ด้านหลังเซลล์ โดยการออกแบบนี้จะช่วยให้แสงที่มาถึงเซลล์ไม่ถูกขัดขวางจากสายไฟที่ติดตั้งบนหน้าของเซลล์
2. กระบวนการทำงาน: เมื่อแสงอาทิตย์ตกกระทบเซลล์ซิลิกอน P-type มันจะกระตุ้นให้เกิดการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในวัสดุซิลิกอน ส่งผลให้เกิดกระแสไฟฟ้า ซึ่งจะถูกนำไปใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้า
4. IBC N-type

แม้ว่าหลายๆ แผง IBC จะใช้ P-type ซิลิกอน แต่ก็มีการใช้ N-type silicon ในบางกรณีเช่นกัน โดยเซลล์ N-type จะมีคุณสมบัติที่ดีในแง่ของความทนทานต่อการเสื่อมสภาพ (degradation) และการตอบสนองต่อแสง แต่การผลิตเซลล์ N-type ยังมีต้นทุนสูงกว่า และในแผง IBC หลายๆ รุ่นที่มีเทคโนโลยีสูงสุด มักจะใช้ P-type เนื่องจากคุ้มค่ากว่า

ดังนั้นแผง IBC ที่พบเห็นส่วนใหญ่จะเป็น P-type silicon แต่ก็มีการพัฒนาและใช้ N-type ในบางผลิตภัณฑ์ระดับสูง

การนำโซลาร์เซลล์ IBC ไปใช้ในต่างประเทศ

–           โซล่าฟาร์มขนาดใหญ่บางแห่งใน ประเทศจีน และ สหรัฐอเมริกา

–          เทคโนโลยีเซลล์ IBC ยังมีการพัฒนาใน ยานพาหนะพลังงานแสงอาทิตย์ เช่น รถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งการใช้เซลล์ IBC สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้าในรถยนต์เหล่านี้ได้

–          รถยนต์ Solar Car ที่เข้าร่วมการแข่งขันในงาน World Solar Challenge ใช้เทคโนโลยีเซลล์ IBC เพื่อเพิ่มระยะการขับขี่ในสภาพแวดล้อมที่มีแสงแดดสูง

สรุป:

แผงโซล่าเซลล์ IBC เป็นเทคโนโลยีที่มีศักยภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า โดยการออกแบบที่ทันสมัยและใช้พื้นที่ได้อย่างคุ้มค่า ถึงแม้ว่าจะมีต้นทุนที่สูง แต่สำหรับโครงการที่ต้องการติดตั้งโซล่าเซลล์ประสิทธิภาพสูงและมีพื้นที่จำกัด เซลล์ IBC เป็นทางเลือกที่น่าสนใจ เพราะในอนาคตเทคโนโลยีนี้อาจจะพื้นฐานของแผงโซล่าเซลล์ในอนาคต