แผงโซล่าเซลล์ ทำงานอย่างไร
แผงโซล่าเซลล์ทำงานอย่างไร แผงโซล่าเซลล์ใช้แสงจากดวงอาทิตย์เพื่อสร้างพลังงานให้กับบ้านเรือนต่างๆมากมาย ในความเป็นจริง แผงโซล่าเซลล์ไม่ได้อยู่ไกลตัวเราอย่างที่เข้าใจมาตลอด สิ่งที่สังเกตเห็นได้ชัดเจนที่สุด น่าจะเป็นเครื่องคิดเลขที่เราใช้กันอยู่ทุกวัน บางครั้งเรื่องเหล่านี้ดูเหมือนเวทมนต์ที่นำพลังงานจากดวงอาทิตย์มาแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าเพื่อใช้กับโทรทัศน์ หรือเครื่องซักผ้าของเรา ทั้งๆที่แผงโซล่าเซลล์ค้นพบมาเกือบ 200 ปีแล้ว โดยเป็นหลักการวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจซึ่งเรียกว่าโฟโตโวลตาอิก (Photovoltaic) ที่แปลงพลังงานรูปแบบหนึ่งให้เป็นอีกรูปแบบหนึ่ง วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์เป็นขุมพลังมหาศาลที่ให้พลังงานระดับ10 เดซิเลียน (เท่ากับ1 ตามด้วยศูนย์ 34ตัว) จูลต่อปี โลกทั้งใบรับพลังงานแสงแดดอย่างต่อเนื่องสม่ำเสมอทำให้โลกใบนี้เป็นสถานที่ที่น่าอยู่ และมีสภาพอบอุ่นเพียงพอให้สิ่งมีชีวิตดำรงอยู่ต่อไปได้ ดังนั้น จะเป็นประโยชน์มากขนาดไหนที่จะสามารถเปลี่ยนพลังงานบางส่วนให้อยู่ในรูปแบบที่เราสามารถใช้งานได้อย่างสะดวกมากยิ่งขึ้น โดยหลักการนั้น สิ่งที่พืชทำผ่านการสังเคราะห์แสง โดยใช้แสงเพื่อรวมคาร์บอนจากชั้นบรรยากาศให้เป็นน้ำตาลที่พืชสามารถเผาผลาญเพื่อเจริญเติบโต ในขณะที่แผงโซล่าเซลล์ที่เห็นบนหลังคาก็ทำสิ่งที่คล้ายคลึงกัน โดยแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า ภาพนี้ แสดงให้เห็นว่าแผงโซล่าเซลล์ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์เพื่อจ่ายพลังงานให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ในบ้านของคุณอย่างไร หลักการทำงานคือ เมื่อแสงกระทบกับอะตอม อิเล็กตรอนตัวใดตัวหนึ่งรอบๆ อะตอมก็ดูดกลืนแสงเข้าไป ซึ่งจะทำให้พลังงานของอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้น สำหรับวัสดุบางชนิด (เช่น โลหะและซิลิกอนบางชนิด) พลังงานพิเศษนี้เพียงพอที่จะทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากอะตอม ปล่อยให้มันเคลื่อนที่ภายในโครงสร้างผลึกวัสดุ หากคุณสร้างคริสตัลสองชั้น คุณสามารถใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้ได้ ชั้นหนึ่งเรียกว่าสารกึ่งตัวนำชนิดN มีส่วนผสมทางเคมีคือ ฟอสฟอรัส ซึ่งมีคุณสมบัติในการสร้างอิเล็กตรอนขณะที่อีกชั้นหนึ่งมีส่วนผสมของโบรอนซึ่งต้องการดูดซับอิเล็กตรอน เรียกว่าสารกึ่งตัวนำชนิดP อิเล็กตรอนเหล่านี้ไม่สามารถกระโดดข้ามรอยต่อ(เรียกว่า PN Junction) ของวัสดุทั้งสองนี้ได้อย่างง่ายดายดังนั้นจึงมีความแตกต่างกันของแรงดันไฟฟ้าระหว่างชั้นทั้งสอง หากคุณต่อวงจรเข้ากันในแต่ละด้านของแผงนี้ แรงดันไฟฟ้านั้นสามารถใช้จ่ายไฟฟ้าให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือชาร์จแบตเตอรี่ได้ เซลล์แสงอาทิตย์แต่ละเซลล์สร้างแรงดันไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย โดยทั่วไปประมาณ 0.5โวลท์ และปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้ขึ้นอยู่กับขนาดของเซลล์ หากคุณเชื่อมต่อหลายเซลล์เข้าด้วยกัน แรงดันไฟฟ้านี้ (โวลท์) จะเพิ่มขึ้นได้ ดังนั้น หากคุณต่อสายไฟแผงโซล่าเซลล์บนหลังคาเข้าด้วยกัน …
