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
