กระบวนการแปลงแสงแดดเป็น โซล่าเซลล์

  

กระบวนการแปลงแสงแดดเป็น โซล่าเซลล์

โซล่าเซลล์ หรือที่เรียกว่า โซล่ารูฟท็อป เป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนแสงแดดเป็นไฟฟ้า โซล่าเซลล์เป็นส่วนสำคัญของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นในฐานะแหล่งพลังงานหมุนเวียน โครงสร้างพื้นฐานของ โซล่าเซลล์ คือวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งโดยทั่วไปคือซิลิกอน ซึ่งจะดูดซับโฟตอนของแสงและปล่อยอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนเหล่านี้ไหลผ่านวงจร ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ประสิทธิภาพของโซล่าเซลล์หมายถึงเปอร์เซ็นต์ของแสงแดดที่เปลี่ยนเป็นไฟฟ้า โซล่าเซลล์ที่มีจำหน่ายทั่วไปในปัจจุบันมีประสิทธิภาพระหว่าง 15-20%

โซล่าเซลล์ สามารถใช้งานได้หลากหลาย ตั้งแต่การให้พลังงานแก่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กไปจนถึงการจ่ายไฟฟ้าสำหรับบ้านและธุรกิจ สามารถใช้เดี่ยวๆ หรือรวมกันเป็นอาร์เรย์ขนาดใหญ่ที่เรียกว่าแผงโซลาร์เซลล์ เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น ต้นทุนของ โซล่าเซลล์ ลดลงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทำให้ผู้บริโภคในวงกว้างสามารถเข้าถึงได้มากขึ้น นอกจากนี้ยังมีการใช้มาตรการจูงใจและโครงการต่างๆ ของรัฐบาลเพื่อส่งเสริมการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ โดยรวมแล้ว โซล่าเซลล์ เป็นเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มดีในการผลิตพลังงานหมุนเวียนที่สะอาด ในขณะที่การวิจัยและพัฒนาในด้านนี้ยังคงดำเนินต่อไป มีแนวโน้มว่าโซล่าเซลล์จะมีประสิทธิภาพและคุ้มทุนมากยิ่งขึ้นในอนาคต

กระบวนการแปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้าในโซล่าเซลล์ขึ้นอยู่กับผลกระทบของโซล่าเซลล์ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ของวัสดุที่สร้างกระแสไฟฟ้าเมื่อสัมผัสกับแสง โซล่าเซลล์ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งโดยทั่วไปคือซิลิกอน ซึ่งผ่านการบำบัดด้วยสิ่งเจือปนเฉพาะเพื่อสร้างประจุบวกและลบ สิ่งเจือปนเหล่านี้เรียกว่าสารเจือปน สร้างชั้นของประจุบวกที่ด้านหนึ่งของเซลล์เรียกว่าชั้นชนิด p และชั้นของประจุลบที่อีกด้านหนึ่งเรียกว่าชั้นชนิด n ขอบเขตระหว่างสองชั้นนี้เรียกว่าจุดเชื่อมต่อ p-n

เมื่อแสงแดดในรูปของโฟตอนตกกระทบแผงโซล่าเซลล์ แผงโซล่าเซลล์จะถูกดูดซับโดยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ สิ่งนี้ทำให้อิเล็กตรอนในเซมิคอนดักเตอร์ตื่นเต้นและย้ายจากแถบวาเลนซ์ไปยังแถบการนำไฟฟ้า จากนั้นอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นในแถบการนำไฟฟ้าจะไหลผ่านวงจรภายนอก ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ปริมาณไฟฟ้าที่โซล่าเซลล์ผลิตได้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ รวมถึงประสิทธิภาพของเซลล์ ความเข้มของแสงแดด และพื้นที่ผิวของเซลล์ ประสิทธิภาพของโซล่าเซลล์คือเปอร์เซ็นต์ของแสงแดดที่เปลี่ยนเป็นไฟฟ้าและโซล่าเซลล์เชิงพาณิชย์ในปัจจุบันมีประสิทธิภาพระหว่าง 15-20% เป็นที่น่าสังเกตว่าไม่ใช่แสงแดดทั้งหมดที่ตกกระทบโซล่าเซลล์จะเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า บางส่วนจะสะท้อนกลับ บางส่วนจะถูกเซลล์ดูดกลืนแต่ไม่เปลี่ยนเป็นไฟฟ้า และบางส่วนจะผ่านเซลล์โดยไม่ถูกดูดซับ กระบวนการแปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้าในโซล่าเซลล์ขึ้นอยู่กับผลกระทบของโซล่าเซลล์ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ของวัสดุที่สร้างกระแสไฟฟ้าเมื่อสัมผัสกับแสง ผลกระทบจากโซล่าเซลล์ถูกค้นพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2382 โดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Alexandre-Edmond Becquerel

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ โซล่าเซลล์ ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งโดยทั่วไปคือซิลิกอน ซึ่งผ่านการบำบัดด้วยสิ่งเจือปนเฉพาะเพื่อสร้างประจุบวกและลบ สิ่งเจือปนเหล่านี้เรียกว่าสารเจือปน สร้างชั้นของประจุบวกที่ด้านหนึ่งของเซลล์เรียกว่าชั้นชนิด p และชั้นของประจุลบที่อีกด้านหนึ่งเรียกว่าชั้นชนิด n ขอบเขตระหว่างสองชั้นนี้เรียกว่าจุดเชื่อมต่อ p-n เมื่อแสงแดดในรูปของโฟตอนตกกระทบโซล่าเซลล์ โซล่าเซลล์จะถูกดูดซับโดยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ สิ่งนี้ทำให้อิเล็กตรอนในเซมิคอนดักเตอร์ตื่นเต้นและย้ายจากแถบวาเลนซ์ไปยังแถบการนำไฟฟ้า จากนั้นอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นในแถบการนำไฟฟ้าจะไหลผ่านวงจรภายนอก ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า

สรุป

ปริมาณไฟฟ้าที่โซล่าเซลล์ผลิตได้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ รวมถึงประสิทธิภาพของเซลล์ ความเข้มของแสงแดด และพื้นที่ผิวของเซลล์ ประสิทธิภาพของโซล่าเซลล์คือเปอร์เซ็นต์ของแสงแดดที่เปลี่ยนเป็นไฟฟ้าและ โซล่าเซลล์ เชิงพาณิชย์ในปัจจุบันมีประสิทธิภาพระหว่าง 15-20% เป็นที่น่าสังเกตว่าไม่ใช่แสงแดดทั้งหมดที่ตกกระทบโซล่าเซลล์จะเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า บางส่วนจะสะท้อนกลับ บางส่วนจะถูกเซลล์ดูดกลืนแต่ไม่เปลี่ยนเป็นไฟฟ้า และบางส่วนจะผ่านเซลล์โดยไม่ถูกดูดซับ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของโซล่าเซลล์ นักวิจัยกำลังพัฒนาวัสดุและวิธีการใหม่ในการผลิตโซล่าเซลล์ วัสดุที่น่าสนใจบางส่วนที่ได้รับการสำรวจ ได้แก่ เพอรอฟสไคต์ วัสดุอินทรีย์ และจุดควอนตัม นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนาวิธีการผลิตใหม่ๆ เช่น การพิมพ์และการพ่นเคลือบเพื่อทำให้โซล่าเซลล์มีความคุ้มค่าและปรับขนาดได้มากขึ้น กระบวนการเปลี่ยนแสงแดดเป็นไฟฟ้ามีความซับซ้อน แต่ก็ยังเป็นงานวิจัยและพัฒนาที่มีเทคโนโลยีและความก้าวหน้าใหม่ๆ เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอ

ENRICH ENERGY ผู้นำด้าน โซล่าเซลล์ แผงโซล่าเซลล์ อินเวอร์เตอร์ รับติดตั้งโซล่ารูฟท็อปครบวงจร โดยทีมงานโซล่าร์มืออาชีพ

สนใจ โซล่ารูฟท็อป หรือ อินเวอร์เตอร์ สามารถติดต่อเราได้ที่ 065-845-8698

ต้องการทราบรายละเอียดการติดตั้งระบบ โซล่ารูฟท็อป คลิก https://bit.ly/solarrich

[block id="content-ux-foot"]