โซล่าเซลล์ พลังงานแสงอาทิตย์ แสงอาทิตย์สามารถผลิตไฟฟ้าได้ แผงเซลล์แสงอาทิตย์(Solar module) เปลี่ยนแสงอาทิตย์ ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง

อ่าน

360

คะแนน

แก้ไขล่าสุด

05/12/2015

แบ่งปัน

เซลล์แสงอาทิตย์ (Photovoltaic หรือ Solar cell)  โซล่าเซลล์
เป็นเทคโนโลยีที่สามารถแปลงแสงอาทิตย์ให้เป็นไฟฟ้าโดยตรง  เซลล์แสงอาทิตย์ ผลิตขึ้นจากสารกึ่งตัวนำที่สามารถดูดกลืน แสงอาทิตย์ได้

 

ไฟฟ้าที่สามารถผลิตไช้เอง
ส่วนมากใช้ซิลิคอน(Silicon) เมื่อแสงอาทิตย์ตกกระทบพื้นผิวจะถูก เปลี่ยนเป็นพาหะนำไฟฟ้าและถูกแยกเป็นประจุไฟฟ้าบวกและลบเพื่อให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วทั้งสองของเซลล์แสงอาทิตย์ เมื่อนำขั้วไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ไปต่อกับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง
ไฟฟ้าจะไหลเข้าสู่อุปกรณ์ไฟฟ้าและสามารถทำงานได้


เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอน  
ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 4 นิ้ว จะให้กระแสไฟฟ้าประมาณ 2-3 แอมแปร์ และให้แรงดันไฟฟ้า วงจรเปิดประมาณ 0.6 โวลท์

 

โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์
โครงสร้างที่นิยมมากที่สุด ได้แก่ รอยต่อพีเอ็นของสารกึ่งตัวนำ  สารกึ่งตัวนำที่ราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดบน โลก คือ ซิลิคอน 

อะตอมของซิลิกอนวงนอกสุดจะมี 4 อิเล็กตรอน (แต่คล้ายกับมี 8 อีเล็กตรอน) สามารถเชื่อมต่อกับอีก 4 อีเล็กตรอนของอะตอมข้างเคียง เรียกว่าอีเล็กตรอนร่วม


โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์ สารกึ่งตัวนำจึงถูกนำมาสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ โดยนำ ซิลิคอนมาถลุง และผ่านขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์  จนกระทั่งทำให้เป็นผลึก จากนั้นนำมาผ่านกระบวนการ แพร่ซึมสารเจือปนเพื่อสร้างเป็นชนิดพีและชนิดเอ็น
โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์

โดยเมื่อเติมสารเจือฟอสฟอรัส จะเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น (เพราะนำไฟฟ้าด้วยอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบ) อะตอมของฟอสฟอรัสวงนอกสุดจะมี 5 อิเล็กตรอน อะตอมของซิลิกอน
วงนอกสุดจะมี 4 อิเล็กตรอน รวมแล้วเป็น 9 อิเล็กตรอน จะทำให้มีอิเล็กตรอนเกิน เรียกว่า อิเล็กตรอนอิสระพร้อมที่จะเคลื่อนที่อย่างง่ายดายเมื่อมีพลังงานมากระตุ้นเพียงเล็กน้อย

หลักการทำงานทั่วไปของเซลล์แสงอาทิตย์ และเมื่อเติมสารเจือโบรอน จะเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดพี  (เพราะนำไฟฟ้าด้วยโฮลซึ่งมีประจุบวก) อะตอมของโบรอน
วงนอกสุดจะมี 3 อิเล็กตรอน อะตอมของซิลิกอนวงนอกสุด จะมี 4 อิเล็กตรอน จะทำให้มีอิเล็กตรอนว่างอยู่เรียกว่าหลุม (HOLE) จะมีโอกาสให้อิเล็กตรอนข้างเคียงตกลงไปในหลุม อย่างง่ายดาย

เมื่อมีแสงมากระทบ เพราะแสงมีกลุ่มประจุ ไฟฟ้าบวก (โฟตอน) ประจุไฟฟ้าบวกจะดึง  อิเล็กตรอนให้รีบเคลื่อนที่ไปบรรจุในหลุม (HOLE) หรือที่ว่าง อันเกิดจากอิเล็กตรอนที่ หายไป


ดังนั้น เมื่อนำสารกึ่งตัวนำชนิดพีและเอ็นมาต่อกัน   จะเกิดรอยต่อพีเอ็นขึ้น โครงสร้างรอยต่อพีเอ็นจะทำหน้าที่ สร้าง  สนามไฟฟ้าภายในเซลล์ เพื่อแยกพาหะนำไฟฟ้าชนิดอิเล็กตรอนไปที่ขั้ว
ลบ และพาหะนำไฟฟ้าชนิดโฮลไปที่ขั้วบวก  (ปกติที่ฐานจะใช้สารกึ่งตัวนำชนิดพี ขั้วไฟฟ้าด้านหลังจึงเป็นขั้วบวก ส่วน  ด้านรับแสงใช้สารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น ขั้วไฟฟ้าจึงเป็นขั้วลบ)  ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าแบบกระแสตรงที่ขั้วไฟฟ้าทั้งสอง  


หลักการทำงานทั่วไปของเซลล์แสงอาทิตย์
และในทันทีที่มีแสงตกกระทบบนแผ่นเซลล์ รังสีของแสงที่มี  อนุภาคของพลังงานประกอบ ที่เรียกว่า Photon จะถ่ายเทพลังงาน  ให้กับ Electron ในสารกึ่งตัวนำ จนมีพลังงานมากพอที่จะกระโดด
ออกมาจากแรงดึงดูดของ Atom และสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ  ทำให้เกิดอิเล็กตรอนและโฮลอิสระ ไปรออยู่ที่ขั้วต่อ

ดังนั้นเมื่อมีการเชื่อมกับวงจรภายนอก เช่น เอาหลอดไฟฟ้ามาต่อคร่อม  ขั้วต่อ ก็จะเกิดการไหลของอิเล็กตรอน/โฮล  ที่ให้พลังงานไฟฟ้า  กระแสตรงกับวงจรภายนอกได้ และจะให้พลังงานไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง  ตราบเท่าที่ยังมีแสงอาทิตย์ตกกระทบเซลล์ ซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์  ได้ทันที หรือนำไปกักเก็บไว้ในแบตเตอรี่ เพื่อใช้งานภายหลังได พลังงานแสงอาทิตย์

 

 

  หมวดหมู่สินค้าอื่นๆ

เครื่องปรับอากาศ | แอร์ | โซล่าเซลล์ | พลังงานแสงอาทิตย์  | เครื่องฟอกอากาศ | เครื่องชงกาแฟ | ตู้ทำน้ำเย็น

หากคุณต้องการรับทราบข้อมูลเพิ่มเติม