Solar Cell คืออะไร มีหลักการทำงานยังไง

โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์

โครงสร้างที่นิยมมากที่สุด ได้แก่ รอยต่อพีเอ็นของสารกึ่งตัวนำ สารกึ่งตัวนำที่ราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดบนโลก คือ ซิลิคอน จึงถูกนำมาสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ โดยนำซิลิคอนมาถลุง และผ่านขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์ จนกระทั่งทำให้เป็นผลึก จากนั้นนำมาผ่านกระบวนการแพร่ซึมสารเจือปนเพื่อสร้างรอยต่อพีเอ็นโดยเมื่อเติมสารเจือฟอสฟอรัส จะเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น (เพราะนำไฟฟ้าด้วยอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบ) และเมื่อเติมสารเจือโบรอน จะเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดพี (เพราะนำไฟฟ้าด้วยโฮลซึ่งมีประจุบวก) ดังนั้น เมื่อนำสารกึ่งตัวนำชนิดพีและเอ็นมาต่อกัน จะเกิดรอยต่อพีเอ็นขึ้น โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอน อาจมีรูปร่างเป็นแผ่นวงกลมหรือสี่เหลี่ยมจัตุรัส ความหนา 200-400 ไมครอน (0.2-0.4 มม.) ผิวด้านรับแสงจะมีชั้นแพร่ซึมที่มีการนำไฟฟ้า ขั้วไฟฟ้าด้านหน้าที่รับแสงจะมีลักษณะคล้ายก้างปลาเพื่อให้ได้พื้นที่รับแสงมากที่สุด ส่วนขั้วไฟฟ้าด้านหลังเป็นขั้วโลหะเต็มพื้นผิว

โซล่าเซลล์ (Solar cell) คือ อะไร

โซล่าเซลล์ (Solar cell) หรือ เซลล์โพโตวอลเทอิก (Photovoltaic cell) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำจากสารกิึ่งตัวนำ ที่มีความสามารถในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบตัวสารกิึ่งตัวนำเพื่อเปลี่ยนมาเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (DC current) ซึ่งเอานำมาใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าทีเราได้ดำเนินการต่อกับระบบโซล่าเซลล์ของเราได้

โดยหลักการทำงานของโซล่าเซลล์ที่อยู่ถูกติดตั้งในแผงของโซล่าเซลล์ นั้นจะเริ่มต้นจากการที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าวได้รับพลังงานแสงอาทิตย์ในช่วงเวลากลางวัน ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปกระทบกับสารกึ่งตัวนำของโซล่าเซลล์ โดยพลังงานจากแสงอาทิตย์จะทำการถ่ายเทพลังงานให้กับอิเลคตรอนเคลื่อนที่ไปรวมตัวกันที่ขั้วลบของแผงโซล่า และโฮลจะถูกเติมเต็มด้วยอิเลคตรอนจากขั้วบวกของแผงโซ่ล่า ซึ่งจากกระบวนการนี้ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้ในที่สุด และสามารถไปใช้งานได้ต่อไป

ขั้นตอนการทำงานของระบบโซล่าเซลล์เพื่อนำพลังงานไปใช้

1. แผงโซล่าเซลล์ รับแสงแดด เปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า

2. ปรับแรงดันไฟฟ้าที่ได้ให้เป็น 12V ด้วยเครื่องควบคุมประจุ (Solar Charge Controller) เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ กระแสไฟฟ้าที่ได้เป็นกระแสตรง (DC)

3. เก็บสำรองพลังงานไฟฟ้าไว้ในแบตเตอรี่ (ในกรณีที่ระบบโซล่าเซลล์เป็นแบบ Off Grid)

4. แปลงไฟฟ้าจากกระแสตรง (DC) เป็นกระแสสลับ (AC) โดยใช้ตัวแปลงกระแสหรืออินเวอร์เตอร์ (Inverter) ทำให้สามารถนำไฟฟ้าที่ได้ไปใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Load) หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไปภายในบ้านได้