เซลล์แสงอาทิตย์ ( Solar Cell )
เป้าหมาย
1.เพื่อเข้าใจหลักการทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์
การทดลองที่ 7.1 เรื่องการหาแรงดันเปิดวงจรและกระแสลัดวงจรของเซลล์แสงอาทิตย์
รูปที่ 1
อุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง
1.ชุดทดลองเซลล์แสงอาทิตย์ 1 ชุด
4.โวลท์มิเตอร์ไฟตรง 0 – 10 V 1 ตัว
ลำดับขั้นตอนการทดลอง
1.ต่อวงจรดังในรูปที่ 1
โดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์แผงที่ A โดยทำการปลดโหลด
(Load) ทางด้านเอาท์พุตของเซลล์แสงอาทิตย์ออก
6.ทำการปิดหลอดไฟ (Lamp) หลังจากนั้นเปลี่ยนเซลล์แสงอาทิตย์จากแผง A เป็นแผงที่
B หลังจากนั้นทำการทดลองซ้ำขั้นตอนที่ 2
บันทึกผลการทดลอง
เซลล์แสงอาทิตย์
กระแสเปิดวงจร
แรงดันเปิดวงจร
กระแสลัดวงจร
แรงดันลัดวงจร
เซลล์ A
0
3.01
20.01
0
เซลล์ B
0
4.92
7.15
0
อุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง
1.ชุดทดลองเซลล์แสงอาทิตย์ 1 ชุด
ลำดับขั้นตอนการทดลอง
1.ต่อวงจรดังในรูปที่ 1
โดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์ แผง A โดยทำการต่อตัวต้านทานปรับค่าได้เป็นโหลด
(Load) ทางด้านเอาท์พุตของเซลล์แสงอาทิตย์ออก
หลังจากนั้นทำการปรับค่าความต้านทานโหลดให้มีความต้านทานต่ำสุด
บันทึกผลการทดลอง
เซลล์ A
เซลล์ B
แรงดัน (V)
กระแส (mA)
กำลังไฟฟ้า (mW)
แรงดัน (V)
กระแส (mA)
กำลังไฟฟ้า (mW)
0
2
0
0
9.92
0
0.5
20.6
10.3
0.5
10.17
5.85
1.0
20.55
20.55
1.0
9.15
9.15
1.5
20.33
30.5
1.5
8.59
12.89
2.0
19.67
39.34
2.0
8.03
16.06
2.5
16.63
41.5
2.5
7.31
18.28
3.0
2.85
8.55
3.0
6.76
20.28
3.5
-
-
3.5
6.39
22.37
4.0
-
-
4.0
6.05
24.20
4.5
-
-
4.5
5.45
24.58
ตอบคำถาม
-
เซลล์แสงอาทิตย์แผง
A สามารถจ่ายกำลังไฟฟ้าสูงสุดได้ 41.5 mW ที่แรงดันเท่ากับ 2.5 V และกระแสเท่ากับ 16.63
mA
วิจารณ์ผลการทดลอง
ในการทดลองถ้าเรายืนบังแสงจากหลอดไฟจะทำให้การวัดค่ากระแสและแรงดันเกิดความคลาดเคลื่อนได้
กระแสไฟและความเข้มของแสงจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกัน คือ เมื่อความเข้มของแสงสูง
กระแสที่ได้จากเซลล์แสงอาทิตย์ก็สูงขึ้น
แต่แรงดันไฟฟ้าแทบจะไม่แปรไปตามความเข้มของแสงมากนัก และในการทดลองนี้โซลาเซลล์ A จะเป็นการต่อแบบขนาน และโซลาเซลล์ B จะเป็นการต่อแบบอนุกรม
สรุปผลการทดลอง
ในการทดลองที่
1
เมื่อเราทำการปลดโหลดวงจรทางด้านเอ้าท์พุตของเซลล์แสงอาทิตย์ออกและทำการเปิดหลอดไฟ
จะเห็นได้ว่าค่ากระแสไฟฟ้าที่วัดได้ มีค่าเป็น 0
มีค่าแรงดันที่แผง A = 3.010 โวลต์ แผง B = 4.92 โวลต์ ส่วนเมื่อทำการลัดวงจรทางด้านเอ้าท์พุตของโหลดค่ากระแสที่แผง A
= 20.01 mA. และแผง B = 7.15 mA. ทั้งสองแผงมีค่าแรงดัน
= 0 โวลต์ จะเห็นได้ว่าแผง
A มีกระแสมากกว่าแผง B
เซลล์แสงอาทิตย์ ( Solar Cell )
เป้าหมาย
1.เพื่อเข้าใจหลักการทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์
การทดลองที่ 7.1 เรื่องการหาแรงดันเปิดวงจรและกระแสลัดวงจรของเซลล์แสงอาทิตย์
รูปที่ 1
อุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง
1.ชุดทดลองเซลล์แสงอาทิตย์ 1 ชุด
2.หลอดไฟขนาด 120 วัตต์ 220 โวลท์ 1 ชุด
3.แอมป์มิเตอร์ไฟตรง 0 – 250 mA 1 ตัว
4.โวลท์มิเตอร์ไฟตรง 0 – 10 V 1 ตัว
ลำดับขั้นตอนการทดลอง
1.ต่อวงจรดังในรูปที่ 1
โดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์แผงที่ A โดยทำการปลดโหลด
(Load) ทางด้านเอาท์พุตของเซลล์แสงอาทิตย์ออก
2.ทำการเปิดหลอดไฟ (Lamp)
โดยที่ตำแหน่งของหลอดไฟจะอยู่เหนือแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ในการทดลอง
ประมาณ 1 ฟุต
หลังจากนั้นบันทึกค่าแรงดันและกระแสทางด้านเซลล์แสงอาทิตย์
3.ทำการปิดหลอดไฟ (Lamp)
หลังจากนั้นเปลี่ยนเซลล์แสงอาทิตย์จากแผง A เป็นแผง
B หลังจากนั้นทำการทดลองซ้ำขั้นตอนที่ 2
4.ทำการปิดหลอดไฟ (Lamp)
ทำการเปลี่ยนแปลงวงจรการทดลองโดยที่ทำการลัดวงจรทางด้านเอาท์พุตทางด้านโหลด (Load
)
5.หลังจากนั้นทำการทดลองซ้ำขั้นตอนที่
2
6.ทำการปิดหลอดไฟ (Lamp) หลังจากนั้นเปลี่ยนเซลล์แสงอาทิตย์จากแผง A เป็นแผงที่
B หลังจากนั้นทำการทดลองซ้ำขั้นตอนที่ 2
บันทึกผลการทดลอง
|
เซลล์แสงอาทิตย์
|
กระแสเปิดวงจร
Ioc (mA)
|
แรงดันเปิดวงจร
Voc (V)
|
กระแสลัดวงจร
Isc (mA)
|
แรงดันลัดวงจร
Vsc (V)
|
|
เซลล์ A
|
0
|
3.01
|
20.01
|
0
|
|
เซลล์ B
|
0
|
4.92
|
7.15
|
0
|
การทดลองที่ 7.2 เรื่องการหา V-I Characteristics ของเซลล์แสงอาทิตย์
อุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง
1.ชุดทดลองเซลล์แสงอาทิตย์ 1 ชุด
2.หลอดไฟขนาด 120 วัตต์ 220 โวลท์ 1 ชุด
3.แอมป์มิเตอร์ไฟตรง 0 – 250 mA 1 ตัว
4.โวลท์มิเตอร์ไฟตรง 0 – 10 V 1 ตัว
5.ตัวต้านทานปรับค่าได้ 1 ตัว
1.ต่อวงจรดังในรูปที่ 1
โดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์ แผง A โดยทำการต่อตัวต้านทานปรับค่าได้เป็นโหลด
(Load) ทางด้านเอาท์พุตของเซลล์แสงอาทิตย์ออก
หลังจากนั้นทำการปรับค่าความต้านทานโหลดให้มีความต้านทานต่ำสุด
2.ทำการเปิดหลอดไฟ (Lamp)
โดยที่ตำแหน่งของหลอดไฟจะอยู่เหนือแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ในการทดลองประมาณ
1 ฟุต จากนั้นทำการปรับเพิ่มความต้านทานโหลด
โดยที่จะทำการปรับเพื่อให้แรงดันตกคร่อมโหลดเพิ่มขึ้นครั้งละ 0.5 โวลท์ หลังจากนั้นบันทึกค่าแรงดันและกระแสทางด้านเซลล์แสงอาทิตย์
ในแต่ละครั้งของการปรับความต้านทานโหลด
3.ทำการปิดหลอดไฟ (Lamp)
หลังจากนั้น ทำซ้ำขั้นตอนที่ 1 และ 2 โดยเปลี่ยนเซลล์แงอาทิตย์จากแผง A
เป็นแผง B
4.นำค่าแรงดันและกระแสที่ได้จากการทดลอง
ไปทำการพล๊อตแสดงความสัมพันธ์ระหว่างกระแสและแรงดัน (V-I Characteristics)
5.จากผลการทดลองที่ได้ให้นักศึกษาหาว่าเซลล์แสงอาทิตย์แต่ละแผงสามารถจ่ายกำลังไฟฟ้าสูงสุดได้เท่ากับเท่าใด
และที่แรงดันและกระแสเท่าใด
บันทึกผลการทดลอง
|
เซลล์ A
|
เซลล์ B
|
||||
|
แรงดัน (V)
|
กระแส (mA)
|
กำลังไฟฟ้า (mW)
|
แรงดัน (V)
|
กระแส (mA)
|
กำลังไฟฟ้า (mW)
|
|
0
|
2
|
0
|
0
|
9.92
|
0
|
|
0.5
|
20.6
|
10.3
|
0.5
|
10.17
|
5.85
|
|
1.0
|
20.55
|
20.55
|
1.0
|
9.15
|
9.15
|
|
1.5
|
20.33
|
30.5
|
1.5
|
8.59
|
12.89
|
|
2.0
|
19.67
|
39.34
|
2.0
|
8.03
|
16.06
|
|
2.5
|
16.63
|
41.5
|
2.5
|
7.31
|
18.28
|
|
3.0
|
2.85
|
8.55
|
3.0
|
6.76
|
20.28
|
|
3.5
|
-
|
-
|
3.5
|
6.39
|
22.37
|
|
4.0
|
-
|
-
|
4.0
|
6.05
|
24.20
|
|
4.5
|
-
|
-
|
4.5
|
5.45
|
24.58
|
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น