แผงโซล่าเซลล์

มารู้จักแผงโซล่าเซลล์ Solar Cell กันเถอะ

แผงโซล่าเซลล์หรือเซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell)

มารู้จักแผงโซล่าเซลล์ Solar Cell คือสิ่งประดิษฐ์ที่สร้างขึ้นสามารถรับความเข้มของแสงอาทิตย์เปลี่ยนให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกเมื่อปี  ค.ศ.1954 โดย แซปปิน ( Chapin) ฟูลเลอร์ (Fuller) และ เพียสัน (Pearson) ซึ่งค้นพบเทคโนโลยีการสร้างรอยต่อ P-N ของผลึกธาตุซิลิกอน (Si) จนได้แผงโซล่าเซลล์มาใช้เป็นครั้งแรกของโลก ที่มีประสิทธิภาพ 6%

ต่อมาได้มีการวิจัยพัฒนาให้มีประสิทธิภาพสูงมากกว่า 15% ซึ่งในระยะแรกได้นำแผงโซล่าเซลล์มาใช้ในการผลิตไฟฟ้าใน งานด้านอวกาศและดาวเทียมระบบสื่อสารต่างๆ จนมาถึงปัจจุบันได้นำมาผลิต  ใช้งานกันอย่างแพร่หลาย และด้วยความต้องการใช้งานไฟฟ้าจากเทคโนโลยีพลังงานสะอาด ที่เพิ่มขึ้นเป็นอย่างมาก ทำให้ได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีต่อยอดขึ้นเรื่อยๆ จึงเป็นเหตุให้แผงโซล่าเซลล์แสงอาทิตย์มีราคาที่ถูกลงและประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

แผงโซล่าเซลล์ที่ทำจากธาตุซิลิกอนเป็นวัสดุเช่นเดียวกับ Transistors และวงจรรวม (Integrated Circuit :IC) โดยผลึกธาตุซิลิกอนจะถูกทำให้เป็นธาตุที่ไม่บริสุทธิ์ (Dope) โดยเติมธาตุกลุ่ม 3 และ 5 ในตารางธาตุซึ่งจะได้ ซิลิกอน (P-Typeและ N-Type)  ที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าต่างกันตามลำดับเมื่อนำมาต่อกัน ด้วยกรรมวิธีแพร่สาร ระหว่างผลึกทำให้เกิดรอยต่อที่มีสภาวะที่เป็นกลาง (Depletion Region)

ผลึกซิลิกอนจะวางซ้อนกันเป็นชั้นบาง(Layer) เมื่อมีแสงที่มีอนุภาคโฟตอน(Photon) มาตกกระทบบนชั้นแผ่นซิลิกอน อิเล็กตรอนที่ได้รับพลังงาน จะเกิดการไหลเวียนความไม่สมดุลของประจุระหว่าง ชั้นเซลล์เมื่อมีการต่อเชื่อมขั้วไฟฟ้าออกไป  ก็จะเกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าขึ้นที่ขั้วไฟฟ้านั้น เมื่อนำมาเชื่อมต่อกันเป็นวงจรไฟฟ้า  ทำให้เกิดการถ่ายเทอิเล็กตรอนระหว่างขั้วไฟฟ้า และเกิดกระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจรจึงทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้าขึ้นมาได้

 

2-1

 

การผลิตแผงโซล่าเซลล์ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันจะแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ

  • การผลิตแผงโซล่าเซลล์จาก สารกึ่งตัวนำประเภทซิลิกอน
  • การผลิตโซล่าเซลล์ สารประกอบชนิดอื่นๆ เช่น แกลเลียมอาเซไน (GaAs) แคดเมียมเทลูไลด์ (CdTe) เป็นต้น

กลุ่มแผงโซล่าเซลล์ ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำประเภทซิลิกอน ก็จะแบ่งตามลักษณะของผลึกเป็น2แบบ ได้แก่  แบบที่อยู่ในรูปผลึก(Crystal)  และ ไม่เป็นรูปผลึก (Amorphous)  แบบที่เป็นรูปผลึกยังแบ่งได้อีก 2 ชนิด คือ ชนิดที่เป็นก้อนผลึก (Bulk) และ ชนิดฟิมล์บาง (Thin Film)

 โซล่าเซลล์แบบผลึกยังสามารถแบ่งได้ 2 แบบ

  • ชนิดผลึกเดี่ยว(Mono Crystalline Silicon Solar Cell)
  • ชนิดผลึกรวม (Poly Crystalline Silicon Solar Cell)

ดังนั้นจะเห็นได้ว่าอัตราการใช้งานเทคโนโลยี พลังงานสะอาดเพิ่มขึ้นและยังเป็นมิตร ต่อสิ่งแวดล้อมทำให้ไม่เกิดมลภาวะทางอากาศ มลพิษทางน้ำ เสียง จึงเป็แนวทางใหม่ที่ทำให้อนาคตเรานั้นได้ใช้พลังงานที่ไม่มีวันหมด เพราะพลังงานแสงอาทิตย์นั้นเป็นพลังงานที่สามารถหมุนเวียนมาใช้ได้อีกต่อไป

Posted on November 10, 2016 in BlogSolarcell

Back to Top