เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า Solar Cell

พลังงานไฟฟ้า Solar Cell : เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็น พลังงานไฟฟ้า

เซลล์แสงอาทิตย์ หรือโซลาร์ เซลล์ (Solar Cell) เป็นสิ่งประดิษฐ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง เซลล์แสงอาทิตย์ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ ซึ่งดูดกลืนพลังงานแสงอาทิตย์แล้วเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยไฟฟ้าที่ได้จะเป็นไฟฟ้ากระแสตรง นำมาใช้ตามเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ ได้

พลังงานไฟฟ้า Solar Cell ทำมาจากอะไร

โซลาร์เซลล์ ทำมาจาก ดิน หิน ทราย โดยการนำเอา ดิน หิน ทราย ไปสกัดคัดแยกเอาธาตุซิลิกอนบริสุทธิ์ (Silicon : Si) ออกมา หลังจากนั้นก็นำเอาธาตุซิลิกอนบริสุทธิ์ไปเข้าสู่กระบวนการการผลิตให้เป็นแผ่นโซลาร์เซลล์ตั้งต้น เสร็จแล้วก็นำแผ่นโซลาร์เซลล์ตั้งต้นหลายๆ แผ่นมาประกอบเข้าด้วยกันกลายเป็น “แผงโซลาร์เซลล์” (Solar Cell)

Solar Cell คืออะไร

หรือ “พลังงานแสงอาทิตย์” หรือ “เซลล์แสงอาทิตย์” ที่เป็นพลังงานทดแทนจากแสงอาทิตย์โดยการแปลงพลังงานแสงหรือเรียกอีกอย่างว่า “โฟตอน” (Photon) ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าหรือดึงพลังงานจากแสงแดดทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง โดยมีตัวกลางในการผลิตกระแสไฟฟ้าที่เรียกว่า “แผงโซลาร์เซลล์” ถูกทดลองขึ้นครั้งแรกในปี 1839 โดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสชื่อ A.E. Becquerel

แผงโซลาร์เซลล์มี 3 แบบ (ประเภท) ได้แก่ (1) แบบ Polycryslalline (2) แบบ Monocryslalline (3) แบบชนิดฟิล์มบาง (Thin Film Solar Cells) หรืออะมอร์ฟัส (Amorphous) เป็นฟิล์มบาง แบบที่นิยมใช้มากที่สุดคือแบบ 1-2 ส่วนแบบ 3 มีประสิทธิภาพในการผลิตไฟได้น้อยที่สุด มักนิยมในโซล่าฟาร์มขนาดใหญ่ มีใช้อยู่ในตลาดเพียงประมาณ 5%

ซึ่งระบบติดตั้งโซลาร์เซลล์นั้นมีด้วยการ 2 แบบหลักคือ (1) แบบยึดติดอยู่กับที่ (Fixed System) (2) แบบหมุนตามดวงอาทิตย์ (Tracking System) ปกติแผงโซลาร์เซลล์จะมีอายุถึง 20-25 ปี

หลักการทำงานของโซลาร์เซลล์

การทำงานของโซลาร์เซลล์นั้นจะเกิดขึ้นเมื่อโซลาร์เซลล์ถูกแสงแดดตกกระทบ จากนั้นจะผลิตกระแสไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ออกมา เมื่อนำโซลาร์เซลล์หลายๆ เซลล์มาต่อวงจรกันจนได้เป็นแผงโซลาร์เซลล์ ก็จะสามารถผลิตและจ่ายกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น โดยกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้ก็จะแตกต่างกันไปตามชนิด ตามประสิทธิภาพที่ระบุเป็นเปอร์เซ็นต์ไว้ รวมถึงยี่ห้อด้วย

การเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ประกอบด้วยอุปกรณ์ต่างๆ นำมาต่อวงจรรวมกัน คือ แผงโซลาร์เซลล์ (โซลาร์เซลล์หลายๆ แผ่นมาต่อรวมกัน) เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (อินเวอร์เตอร์ : (Inverter) ตู้กระแสสลับ มิเตอร์วัดกระแสสลับ และหม้อแปลงไฟฟ้า

กระบวนการผลิตไฟฟ้าจะเกิดขึ้นเมื่อ “แสงอาทิตย์” ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง มีพลังงาน มากระทบกับ “แผงโซลาร์เซลล์” ซึ่งทำขึ้นจากสารกึ่งตัวนำชนิดพิเศษ มีคุณสมบัติในการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า เกิดการถ่ายเทพลังงานระหว่างกัน จนได้เป็นเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง ซึ่งเป็นไฟฟ้าที่เราสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ทันที

หรือจะเก็บไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้งานภายหลังได้ แต่ถ้าจะนำมาใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงจะเคลื่อนที่ไปยังเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า เพื่อทำให้กระแสไฟฟ้ากระแสตรงกลายเป็นกระแสสลับ (AC) ซึ่งเป็นกระแสไฟฟ้าที่ใช้กันในครัวเรือน จากนั้นจะถูกส่งต่อไปสู่มิเตอร์วัดกระแสไฟฟ้าและหม้อแปลงไฟฟ้า เพื่อเพิ่มแรงดันและส่งเป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อใช้งานต่อไป

ประโยชน์ของ Solar Cell

• • สามารถประหยัดค่าไฟฟ้าที่ต้องจ่ายให้กับการไฟฟ้าฯ โดยจะประหยัดค่าไฟฟ้าในส่วนที่ใช้พลังงานไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ทดแทนการใช้ไฟปกติ
  • ลดผลกระทบจากสิ่งแวดล้อมอันเนื่องมาจากการผลิตไฟฟ้าด้วยรูปแบบอื่นเช่น การผลิตไฟฟ้าจากน้ำมัน หรือถ่านหิน ซึ่งเชื้อเพลิงเหล่านี้มีส่วนทำลายสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติทั้งสิ้น
  • ส่งเสริม และปลูกจิตสำนึกให้รับรู้ถึงเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าที่สะอาด รู้คุณค่าของพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จริง และร่วมกันใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างประหยัด

ขอบคุณแหล่งที่มาจาก กระทรวงพลังงาน , siamrath