แผงโซลาร์ ใช้ประโยชน์จาก พลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าที่ใช้งานได้ในระดับสูง เซลล์แสงอาทิตย์จะดูดซับแสงแดดที่เข้ามา เพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าผ่าน โดยกระแสไฟฟ้านี้จะถูกจับโดยแผ่นและสายไฟและกลายเป็นกระแสพลังงานที่ใช้งานได้ซึ่งส่งไปยังบ้านและเครื่องใช้ของคุณ ในบทความนี้ เราจะมาอธิบายว่าแผงโซลาร์เซลล์ผลิตพลังงานหมุนเวียนได้อย่างไร 

พลังงานแสงอาทิตย์ ทำงานอย่างไร 

แผงโซลาร์เซลล์ทำงานเมื่อเกิดผลกระทบของแสงอาทิตย์กระทบแผงที่ทำจากซิลิคอน ทำให้เกิดประจุไฟฟ้า 

เซลล์แสงอาทิตย์โดยทั่วไปทำจากซิลิคอน ซึ่งเป็นสารกึ่งตัวนำและสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าผ่านผลกระทบจากเซลล์แสงอาทิตย์ได้ อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แปลงไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่ผลิตโดยเซลล์แสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ที่ใช้งานได้ แกนกลางของดวงอาทิตย์ (ส่วนที่ร้อนที่สุดของดวงอาทิตย์) มีอุณหภูมิประมาณ 27 ล้านองศาฟาเรนไฮต์ และปล่อยพลังงานจำนวนมากอย่างต่อเนื่องในรูปของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (EMR) EMR มีอยู่หลายรูปแบบ และดวงอาทิตย์ก็สร้าง EMR ทุกประเภท ซึ่งส่งมายังโลกในรูปของโฟตอน 

เอฟเฟกต์เซลล์แสงอาทิตย์ ทำงานอย่างไร 

ศาสตร์แห่งการผลิตไฟฟ้าด้วยแผงโซลาร์เซลล์ล้วนมาจากผลจากเซลล์แสงอาทิตย์ ค้นพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2382 โดย Edmond Becquerel ผลกระทบจากเซลล์แสงอาทิตย์ คิดได้ว่าเป็นลักษณะเฉพาะของวัสดุบางชนิด (เรียกว่าเซมิคอนดักเตอร์) ที่ช่วยให้สร้างกระแสไฟฟ้าเมื่อสัมผัสกับ พลังงานแสงอาทิตย์ โดยที่เอฟเฟกต์เซลล์แสงอาทิตย์ทำงานผ่านขั้นตอนง่าย ๆ ดังต่อไปนี้… 

  • แสงแดดกระทบเซลล์สุริยะ กระตุ้นอิเล็กตรอนในเซลล์และทำให้เกิดการเคลื่อนที่ 
  • อิเล็กตรอนจะไหลออกจากรอยต่อระหว่างชั้นเซลล์ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า 
  • แผ่นโลหะและลวดจับการไหลของอิเล็กตรอน และผลิตกระแสไฟฟ้า  
  • กระบวนการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์เริ่มต้นด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นชิ้นส่วนแต่ละชิ้นที่สร้างแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ขึ้น  
  • เซลล์สุริยะมักสร้างจากธาตุซิลิกอน (อะตอมหมายเลข 14 ในตารางธาตุ) ซิลิคอนเป็นสารกึ่งตัวนำที่ไม่ใช่โลหะที่สามารถดูดซับและเปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าได้  
  • มีการใช้ซิลิคอนในคอมพิวเตอร์เกือบทุกเครื่องบนโลกใบนี้ มีสารกึ่งตัวนำหลายประเภทที่ใช้โดยทั่วไปในเซลล์แสงอาทิตย์ และซิลิคอนเป็นสารกึ่งตัวนำที่พบมากที่สุด   
  • ซิลิคอนใช้ในร้อยละ 95 ของเซลล์แสงอาทิตย์ที่ผลิตในปัจจุบัน แคดเมียม-เทลลูไรด์และทองแดงอินเดียมแกลเลียมไดเซเลไนด์เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์หลัก 2 ชนิดที่ใช้ในการผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง 

มีการใช้ซิลิคอน 2 ชั้นในเซลล์แสงอาทิตย์ และแต่ละชั้นสามารถสร้างสนามไฟฟ้าที่รอยต่อระหว่างชั้น สนามไฟฟ้านี้บังคับให้อิเล็กตรอนที่หลวมไหลผ่านเซลล์แสงอาทิตย์และออกจากรอยต่อของซิลิกอน ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ฟอสฟอรัสและโบรอนมักใช้เป็นสารเติมบวกและลบตามลำดับ เพื่อสร้างด้านบวกและลบให้กับเซลล์แสงอาทิตย์ และนำมาใช้ในการสร้าง พลังงานแสงอาทิตย์ จากแผงโซลาร์นั่นเอง

Tags:

Explore More

มลพิษทางน้ำและการจัดการ

มลพิษทางน้ำ

มลพิษ (pollution) หมายถึง ภาวะที่มีของเสียหรือวัตถุอันตรายและกากตะกอนรวมทั้งสิ่งตกค้างจากสารเหล่านั้นที่ปะปนอยู่ในสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ เพื่อเป็นดัชนีบ่งชี้มลพิษทางน้ำหรือเรียกว่า การวิเคราะห์คุณภาพน้ำมีหลายประการ ได้แก่ 1. ปริมาณออกซิเจนที่ละลายน้ำหรือดีโอ (Dissolved Oxygen: DO) หมายถึง ปริมาณออกซิเจน ที่ละลายอยู่ในน้ำ ซึ่งได้จากออกซิเจนจากอากาศและออกซิเจนที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสงของ พืชน้ำและแพลงก์ตอนพืช ถ้าอุณหภูมิและปริมาณแร่ธาตุในน้ำมีค่ามากออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะมี ค่าต่ำลงเพราะออกซิเจนละลายน้ำได้น้อยลง แหล่งน้ำธรรมชาติที่มีคุณภาพดีมากตามปกติจะมี ออกซิเจนละลายอยู่ประมาณ 8 mg/L หรือ 8 ส่วนในล้านส่วน (part per million, ppm)

Read More

ทรัพยากรธรรมชาติ

ทรัพยากรธรรมชาติ

ทรัพยากรธรรมชาติ (natural resources) หมายถึง สิ่งที่ได้มาจากธรรมชาติซึ่งมีประโยชน์ต่อความเป็นอยู่ของมนุษย์โดยเฉพาะเป็นปัจจัยสี่ที่มีความจำเป็นในการดำรงชีวิตที่มนุษย์สามารถเสาะแสวงหามาใช้ เช่น พืช สัตว์ แร่ธาตุ ป่าไม้ ถ่านหิน และน้ำมัน เป็นต้น สามารถแบ่งทรัพยากรธรรมชาติออกเป็น 3 ประเภทใหญ่ ๆ ได้แก่ 1. ทรัพยากรธรรมชาติที่ใช้ไม่หมดสิ้น (non-exhausting natural resource) เป็น ทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยู่มาก พบได้ทุกแห่งในโลก มีความจำเป็นในการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทุก ชนิดทรัพยากรเหล่านี้หากใช้ไม่ดี ไม่มีการดูแลรักษาทรัพยากรธรรมชาติเหล่านี้ ทรัพยากรที่มีค่า

Read More

มาดูกันว่า โรงไฟฟ้าชีวมวล คืออะไร

โรงไฟฟ้าชีวมวล

ชีวมวลเป็นสารอินทรีย์ชนิดหนึ่งซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อชีวิตประจำวัน เนื่องจากเป็นแหล่งเก็บพลังงานธรรมชาติมาใช้ผลิตพลังงาน ส่วนใหญ่แล้วมาจากเศษวัสดุเหลือใช้หรือกากที่มาจากการเกษตรและอุตสาหกรรม ในบทความนี้จะมากล่าวถึง โรงไฟฟ้าชีวมวล ว่าคืออะไรให้ทุก ๆ คนได้มารู้จัก  โรงไฟฟ้าชีวมวล คือ  เมื่อพูดถึง โรงไฟฟ้าชีวมวล จะสามารถอธิบายได้ว่า เป็นโรงไฟฟ้าที่นำวัสดุหรือเศษต่าง ๆ มาใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับการผลิตไฟฟ้า นอกจากนี้ยังนำมาใช้ผลิตไอน้ำได้อีกด้วย อาจจะนำวัสดุหลายชนิดหรือวัสดุชนิดเดียวกันมาผลิต ยกตัวอย่างคือ ในโรงสีขนาดใหญ่ผลิตไฟฟ้าจากแกลบที่เป็นเชื้อเพลิง โรงน้ำตาลผลิตไฟฟ้าจากกากอ้อยเป็นเชื้อเพลิง การผลิตไฟฟ้าจากเศษหรือวัสดุของอุตสาหกรรมอื่น ๆ ซึ่งไฟฟ้าที่ได้มาจาก โรงไฟฟ้าชีวมวล เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่ทำลายธรรมชาติ เพราะใช้วัตถุดิบทางธรรมชาติมาใช้ในกระบวนการผลิตโดยไม่มีสิ่งที่มีอันตรายเจือปน ผู้ใช้พลังงานไฟฟ้าจากการผลิตรูปแบบนี้ก็จะได้รับประโยชน์อย่างยิ่งเลยทีเดียว  โรงไฟฟ้าชีวมวล

Read More