การทำงานของโซลาร์เซลล์ Solar cell

1. แสงอาทิตย์ตกกระทบแผงโซลาร์เซลล์

   เมื่อแสงอาทิตย์ซึ่งมีโฟตอน (Photon) ที่เป็นหน่วยพลังงานของแสงตกกระทบลงบนแผงโซลาร์เซลล์ โฟตอนจะกระตุ้นให้เกิดการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในวัสดุที่ใช้ในแผง ซึ่งส่วนใหญ่จะทำจากซิลิคอน (Silicon)

2. การกระตุ้นของอิเล็กตรอน

    ภายในแผงโซลาร์เซลล์มีการจัดเรียงวัสดุเป็นสองชั้นหลัก คือ ชั้น P-type และ N-type ที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าแตกต่างกัน เมื่อโฟตอนกระทบกับอะตอมของซิลิคอน จะปลดปล่อยอิเล็กตรอนออกจากอะตอม ทำให้อิเล็กตรอนเกิดการเคลื่อนที่ไปตามวงจรไฟฟ้า

 3. การไหลของอิเล็กตรอนและกระแสไฟฟ้า

     เมื่ออิเล็กตรอนถูกปลดปล่อยออกจากอะตอม พวกมันจะเคลื่อนที่จากชั้น N-type ไปยังชั้น P-type ผ่านทางวงจรภายนอก การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนนี้จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ต่างๆ

4. การแปลงกระแสไฟฟ้า (DC เป็น AC)

    กระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จากโซลาร์เซลล์เป็น ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current – DC) ซึ่งต้องแปลงเป็น ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current – AC) เพื่อใช้งานในบ้านหรือจ่ายเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้า การแปลงนี้ทำโดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า อินเวอร์เตอร์ (Inverter)

องค์ประกอบสำคัญของโซลาร์เซลล์

– เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cells): หน่วยพื้นฐานที่ทำจากซิลิคอน มีหน้าที่เปลี่ยนแสงอาทิตย์ให้เป็นไฟฟ้า

– แผงโซลาร์เซลล์ (Solar Panels): การเชื่อมต่อเซลล์แสงอาทิตย์หลายๆ เซลล์เข้าด้วยกันเพื่อผลิตพลังงานมากขึ้น

– อินเวอร์เตอร์ (Inverter): อุปกรณ์ที่แปลงกระแสไฟฟ้าจาก DC เป็น AC เพื่อนำไปใช้ในระบบไฟฟ้าภายในบ้านหรือจำหน่ายให้กับระบบไฟฟ้า

ปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพของโซลาร์เซลล์

– ปริมาณแสงอาทิตย์: ปริมาณพลังงานที่โซลาร์เซลล์สามารถผลิตได้ขึ้นอยู่กับปริมาณแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบ

– มุมการติดตั้ง: การติดตั้งโซลาร์เซลล์ในมุมที่ถูกต้องสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงานได้

– ความร้อน: โซลาร์เซลล์มีประสิทธิภาพลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงเกินไป ดังนั้นการระบายความร้อนที่ดีจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ

   โซลาร์เซลล์ทำงานโดยใช้แสงอาทิตย์ในการกระตุ้นให้อิเล็กตรอนในเซลล์ซิลิคอนเคลื่อนที่ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ซึ่งสามารถนำไปใช้งานในระบบไฟฟ้าได้ ขั้นตอนสำคัญคือการแปลงพลังงานแสงให้เป็นพลังงานไฟฟ้า และการแปลงกระแสไฟฟ้าจากกระแสตรง (DC) เป็นกระแสสลับ (AC) เพื่อนำไปใช้ในชีวิตประจำวัน