แบบจำลองคณิตศาสตร์แผงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสารกึ่งตัวนำแบบผลึกซิลิกอน

บทคัดย่อ

บทความวิจัยนี้ ได้พัฒนาแบบจำลองคณิตศาสตร์แผงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสารกึ่งตัวนำแบบซิลิกอนเพื่อใช้สำหรับงานวิเคราะห์ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ โดยการนำวงจรสมมูลทางไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์มาเขียนเป็น บล็อกไดอะแกรมด้วยโปรแกรม MATLAB/Simulink แล้วนำไปทดสอบหาค่าตัวแปรต่าง ๆ ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสารกึ่งตัวนำแบบซิลิกอนแบบผลึกเดี่ยวขนาด 30 วัตต์และ 100 วัตต์ และแบบผลึกผสมขนาด 150 วัตต์ และ 280 วัตต์ รวมทั้งสิ้น 4 แผง โดยเปรียบเทียบกับการวัดค่าตัวแปรต่าง ๆ ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ด้วยเครื่องวัด Solar analyzer ที่ค่าความเข้มของแสงอาทิตย์และอุณหภูมิที่แตกต่างกัน 5 ครั้งต่อแผง ผลการทดสอบพบว่า  กราฟกระแสไฟฟ้ากับแรงดันไฟฟ้า และกราฟกำลังงานไฟฟ้ากับแรงดันไฟฟ้าที่ได้จากแบบจำลองคณิตศาสตร์มีรูปร่างใกล้เคียงกับกราฟที่ได้จากเครื่องมือวัด ส่วนค่าตัวแปรอื่น ๆ นั้นเมื่อนำมาหาค่าผิดพลาดเฉลี่ยแล้วพบว่า กระแสสูงสุดเฉลี่ยของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกผสมขนาด 280 วัตต์ มีค่าผิดพลาดเฉลี่ยมากที่สุดเท่ากับ 7.93 เปอร์เซ็นต์ โดยส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานเท่ากับ 4.88 เปอร์เซ็นต์ และค่า Fill Factor (F.F.) ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ทั้ง 4 แผงมีค่าอยู่ระหว่าง 0.75 – 0.8 ทั้งที่วัดได้จากเครื่องมือวัดและจากแบบจำลองคณิตสาสตร์ที่สร้างขึ้น