เช็กความผิดปกติด่วน! หากแผงโซล่าเซลล์ผลิตไฟได้น้อยลงในฤดูร้อน

ByYarinda Arun
26 พฤษภาคม 2025
No Comments

เมื่อพูดถึงพลังงานแสงอาทิตย์ หลายคนมักคิดว่า “แดดแรงมากขึ้นเท่าไหร่ยิ่งดีต่อการผลิตไฟฟ้า” — แต่ต้องแยกให้ชัดว่า “แสงแดดที่สว่างมาก” กับ “ความร้อนสูง” ไม่ใช่เรื่องเดียวกัน สำหรับแผงโฟโตโวลตาอิก โดยเฉพาะแผงซิลิคอน (Si-based) ที่ครองตลาดกว่า 90 % ทั่วโลก ดังนั้น ความร้อนจัดคือศัตรูเงียบที่บั่นทอนประสิทธิภาพ อุณหภูมิแผงยิ่งสูง กำลังไฟฟ้ายิ่งลดลงตามค่า Temperature Coefficient (Pmax) ที่ระบุไว้ในสเป็ก

1. แผงโซล่าร์เซลล์กับการคำนวณ Temperature Coefficient (Pmax) — ดัชนีชี้วัดผลกระทบจากความร้อน

ที่ระบุอยู่ที่ตัวแผง ซึ่งค่าเหล่านี้จะมีความแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตและเทคโนโลยีของแผงโซล่าเซลล์เอง โดยค่านี้บ่งบอกว่าเมื่ออุณหภูมิแวดสิ่งแวดล้อม(แผงโซล่า)สูงขึ้นทุก ๆ 1°C จากอุณหภูมิมาตรฐานที่ 25°C กำลังการผลิตไฟฟ้าจะลดลง ตาม%ของกำลังการผลิตไฟฟ้าของแผงโซล่า

ตัวอย่างการคำนวณง่ายๆ ของการลดลงของค่าพลังงานไฟฟ้าที่แผงโซล่าเซลล์ผลิตได้ ในกรณีที่
ค่า Temperature Coefficient (Pmax) อยู่ที่ -0.40%/°C ของแผงที่มีการผลิตไฟฟ้าที่ 550 วัตต์
หากวันนี้อุณหภูมิกลางวันอยู่ที่ 40°C (สูงกว่าค่ามาตรฐาน 25°C อยู่ 15°C)
→ การสูญเสีย = 15 × 0.40% = 6% ของ 550 วัตต์
→ แผงขนาด 550 วัตต์ จะผลิตไฟได้น้อยลงประมาณ 33 วัตต์
→ เหลือกำลังผลิตจริงเพียง 517 วัตต์

จะรู้ค่า Temperature Coefficient (Pmax) ได้อย่างไร?

ดูจาก Datasheet ของผู้ผลิต

ทุกโมดูลต้องผ่านมาตรฐาน IEC 61215 / IEC 61730 ซึ่งกำหนดให้ผู้ผลิตทดสอบและระบุค่า Pmax (% / °C) ไว้ในเอกสารสเป็ก (Datasheet)

ตำแหน่งมักอยู่ในตาราง “Electrical Characteristics” ถัดจากค่ากำลังสูงสุด (Pmpp), Voc, Isc

2. ผลการทดสอบโรงงาน (Factory Flash Test)

ระหว่าง End-of-Line ผู้ผลิตจะวัดกำลังโมดูลที่ 25 °C และจำลองอุณหภูมิสูงขึ้น (เช่น +40 °C) บนเครื่อง Sun-Simulator Class AAA

กราฟ P–V (กำลัง–แรงดัน) จากเครื่องทดสอบใช้คำนวณความชัน ΔP ต่อ ΔT → ได้ค่า Pmax

3. ห้องแล็บอิสระ (Third-party Lab)

สถาบันทดสอบอย่าง TÜV, UL, PV Evolution Labs ใช้ตู้ Climate Chamber + Solar Simulator ตามขั้นตอน IEC

เหมาะสำหรับตรวจสอบสุ่มล็อตใหญ่หรือตัวอย่างจากซัพพลายเออร์ใหม่

4. วัดภาคสนาม (On-Site IV Curve + TC Sensor)

ติด Thermocouple ที่ด้านหลังโมดูลเพื่อติดตาม Tcell

ใช้เครื่อง IV-Curve Tracer วัดกำลังขณะ Tcell ต่างกัน (เช้า vs. บ่าย) แล้วคำนวณสโลป ΔP/ΔT

วิธีนี้ให้ค่าคร่าว ๆ เพื่อยืนยันว่าค่าจริงใกล้กับ Datasheet หรือไม่ (ควร ±10 % ของค่าระบุ)

ค่า Pmax ไม่ต้องใช้เครื่องวัดเฉพาะหน้างานตลอดเวลา—ดูเอกสารสเป็กเป็นหลัก หากต้องการยืนยัน ใช้ IV-Curve Tracer ร่วมกับ Thermocouple ภาคสนาม หรือส่งตัวอย่างเข้าแล็บมาตรฐาน

2. ตัวอย่างคำนวณกำลังสูญเสีย

ขนาดแผง 550 W

Pmax -0.40 % / °C

อุณหภูมิแผงช่วงบ่าย 40 °C (สูงกว่าค่าอ้างอิง 25 °C อยู่ 15 °C)

Loss = 15 °C × 0.40 % = 6 %
6 % ของ 550 W ≈ 33 W
กำลังสุทธิ ≈ 517 W

เพียงอุณหภูมิสูงขึ้นหลักสิบองศา ประสิทธิภาพหายไปกว่า 30 W — เทียบได้กับสูญเสียแผงหนึ่งแผงในทุก ๆ 17 แผงที่ติดตั้ง

3. แผงโซล่าร์เซลล์กับกลไกทางฟิสิกส์: ทำไมความร้อนทำให้แรงดันตก

ความร้อนเพิ่ม พาหะนำไฟฟ้า (carrier concentration) ในซิลิคอน ส่งผลให้ แรงดันเปิดวงจร (Voc) ลดลง ขณะที่กระแส (Isc) เพิ่มขึ้นเล็กน้อย ผลรวมคือกำลังไฟฟ้า (P = V × I) ลดลงสุทธิ นี่คือเหตุผลที่แผงทุกชนิดต้องระบุ Pmax ไว้ตั้งแต่โรงงาน

ยกตัวอย่างที่ทำให้เห็นชัดว่า “แรงดันตก เพราะความร้อน”

สมมุติแผงซิลิคอนขนาด 550 W

Voc ที่ 25 °C (สภาวะมาตรฐาน STC) = 50.0 V
Isc ที่ 25 °C = 13.9 A
Temperature Coefficient ของ Voc = -0.30 % / °C
Temperature Coefficient ของ Isc = +0.05 % / °C (เพิ่มเล็กน้อย)

1️⃣ เมื่อเซลล์ร้อนขึ้นเป็น 45 °C

(สูงกว่า 25 °C อยู่ 20 °C)

ตัวแปร	สูตรคำนวณ	ค่าใหม่
Voc	50 V × $1 + (- 0.003 \times 20)$	47.0 V
Isc	13.9 A × $1 + (0.0005 \times 20)$	14.4 A

กำลังสูงสุดโดยคร่าว (P ≈ Voc × Isc)
47.0 V × 14.4 A ≈ 677 W<sub>calc</sub>

หมายเหตุ: ค่า Pmpp จริงจะต่ำกว่านี้อีก เพราะ Voc กับ Isc ไม่ได้เกิดพร้อมกันบนจุดกำลังสูงสุด (MPP) แต่ตัวเลขนี้ช่วยให้เห็นทิศทาง—แรงดันดร็อปมากกว่ากระแสที่เพิ่ม เลยทำให้กำลังสุทธิหายไป

2️⃣ เทียบกับอุณหภูมิ 65 °C (หลังคาโลหะร้อนจัด)

ตัวแปร	สูตรคำนวณ	ค่าใหม่
Voc	50 V × $1 + (- 0.003 \times 40)$	44.0 V
Isc	13.9 A × $1 + (0.0005 \times 40)$	15.2 A

P ≈ 44.0 V × 15.2 A ≈ 669 W<sub>calc</sub>

Voc ดร็อปลง 12 % ในขณะที่ Isc เพิ่มขึ้นเพียง 9 % → ผลรวมคือกำลังลดลง สุทธิ

สาระสำคัญที่ตัวอย่างนี้ชี้ให้เห็น

Voc ลดเร็ว (สัดส่วนติดลบสูง) จึงครองผลกระทบโดยรวม
Isc เพิ่มช้า ไม่สามารถชดเชยแรงดันที่ตกได้
ยิ่งแผงร้อน → Voc ยิ่งลด → จุดกำลังสูงสุด (Pmax) เคลื่อนตัวลง

นี่คือเหตุผลที่วิศวกรต้องเผื่ออุณหภูมิสูงไว้ในดีไซน์อินเวอร์เตอร์ สายไฟ และ เลือกแผงที่มี Pmax ต่ำ เพื่อลดการสูญเสียกำลังในสภาพอากาศร้อนจัด

ทำไม “ความร้อน” ลด Voc

ความร้อนเพิ่ม พาหะนำไฟฟ้าในซิลิคอน → ลดพลังงานฟังก์ชัน → Voc ตก
แม้ Isc (กระแส) จะเพิ่มเล็กน้อย แต่ผลคูณ P = V×I ลดลงสุทธิ

Case Study — “โรงงานอาหารสัตว์ จ.ราชบุรี”ing Text Here

ปัญหา : กำลังไฟจาก Solar Rooftop หายไปราว 8 % ในฤดูร้อน

รายละเอียดระบบ	ค่า
ขนาดติดตั้ง	1 MWp (โมดูล Si-PERC 550 W, 1 822 แผง)
หลังคา	เมทัลชีทสีน้ำเงินเอียง 8 ° ติดฉนวนเพียงบางส่วน
อินเวอร์เตอร์	250 kW × 4 เครื่อง

อาการที่ตรวจพบ (เมษายน – พฤษภาคม 2567)

เซลล์อุณหภูมิ (Tcell) วัดหลังโมดูล เกิน 60 °C บ่ายสอง
กราฟ IV-Curve จากเครื่อง Tracer แสดงว่า
- Voc ลดจาก 50.2 V (25 °C) → 43.8 V (เฉลี่ย)
- Isc เพิ่มจาก 13.9 A → 15.0 A
ผลผลิตจริง (AC) ต่ำกว่าพยากรณ์ PVSyst ≈ 8 %

การวิเคราะห์เชิงฟิสิกส์

ขั้นตอน	สังเกต / ผลลัพธ์
1. ความร้อนเพิ่มพาหะ (n, p) ใน Si	ช่วงอุณหภูมิ 25→60 °C ทำให้พาหะอิสระเพิ่มขึ้น ≈ ×2
2. พลังงานฟังก์ชัน (E<sub>g</sub>) ลดลง	1.12 eV → 1.09 eV → กระตุ้น recombination สูงขึ้น
3. Voc ∝ ln(I<sub>ph</sub>/I<sub>0</sub>)	I<sub>0</sub> โตแบบ e^{-E<sub>g</sub>/kT} → Voc ดร็อป ~ 6–7 V
4. Isc เพิ่ม ~4–5 %	โฟตอนเท่าเดิมแต่ carrier collection ดีขึ้นเล็กน้อย
5. P<sub>max</sub> เคลื่อนลงซ้าย-ล่าง	แรงดันลดมากกว่ากระแสเพิ่ม → กำลังสุทธิลด ≈ 8 %

สูตรย่อ:
ΔVoc ≈ -β · ΔT (β ≈ 2.2 mV/°C/เซลล์)
ΔIsc ≈ α · ΔT (α ≈ 0.05 %/°C)

มาตรการแก้ไข

เพิ่มช่องลมใต้โมดูล
- เปลี่ยนขายึดสูงจาก 70 → 150 มม.
- เปิดช่องว่างปลายจั่ว-หลังคา 300 มม. ช่วยไล่อากาศร้อน
เคลือบสีขาวสะท้อนความร้อนบนแผ่นเมทัลชีท
อุณหภูมิผิวหลังคาลด ≈ 10 °C
ปรับ Inverter Voltage Window
ลดจุดตัด Vmin จาก 500 → 460 V เพื่อเก็บกำลังในวันที่ร้อนจัด

ผลลัพธ์หลังปรับ (เมษายน 2568)

ตัวชี้วัด	ก่อน	หลัง
Tcell สูงสุด	62 °C	49 °C
Voc (เฉลี่ยบ่าย)	43.8 V	47.2 V
AC Yield หาย	8 %	<2 %
PR ฤดูร้อน	0.84	0.92

กรณีศึกษานี้ยืนยันหลักการ – ความร้อนเพิ่มพาหะ → พลังงานฟังก์ชันลด → Voc ตกมากกว่าที่ Isc เพิ่ม → กำลังไฟรวมลดลง — แต่สามารถแก้ได้ด้วยการควบคุมอุณหภูมิแผงและจูนค่าอินเวอร์เตอร์ให้เหมาะสมกับ Voc ที่เปลี่ยนไป

วิธีลดผลกระทบจากอุณหภูมิแผงโซล่าเซลล์ที่สูงจัดจากความร้อน

ออกแบบการระบายอากาศ

ยกโมดูล ≥ 100 มม. จากหลังคา

เว้นช่องว่างข้างแผง ≥ 20 มม.

เลือกเทคโนโลยีแผงสมัยใหม่

PERC, TOPCon, HJT มีค่า Pmax ต่ำกว่า -0.35 %/°C

ใช้วัสดุสะท้อนความร้อน

โครงสีอ่อน, แผ่นอลูมิเนียมเคลือบสะท้อนใต้แผง

ตรวจหา Hot-Spot ด้วย IR Thermography

สแกนหลังติดตั้ง ปรับยึดหรือทำความสะอาดทันที

Tips: Checklist ก่อนออกแบบระบบ

▢ ตรวจค่า Pmax ของโมดูล < -0.35 % / °C
▢ วิเคราะห์อุณหภูมิเฉลี่ยบนหลังคา (Tcell) ฤดูร้อน
▢ ออกแบบความสูงราง ≥ 100 มม. และ Gap ข้าง ≥ 20 มม.
▢ เตรียม IR Camera สำหรับ Commissioning Test

“ตระหนักรู้และปฏิบัติตามนี้ ระบบ PV ของคุณจะรักษาประสิทธิภาพได้สูงสุด แม้แดดกรุงเทพฯ จะร้อนระอุถึง 40 °C ก็ตาม”

Contact Us

West Coast Engineering Company Limited (WCE).

🌐 www.wce.co.th

✉️ international@wce.co.th

📞 +66 (0) 65-9376283

Your Turn Key Engineering Solution

We engineer your sucCEs