โซล่าเซลล์ ผลิตไฟฟ้าได้อย่างไร?

ใน

 

เคยสงสัยกันไหมคะว่าทำไมแผงโซล่าเซลล์เล็ก ๆ ที่อยู่บนหลังคาบ้าน หรือตามทุ่งนาโล่ง ๆ เหล่านี้ ทำไมถึงเปลี่ยนแสงแดดให้กลายเป็นไฟฟ้าที่เราใช้ในบ้านได้? วันนี้เราจะมาอธิบายหลักการทำงานของมันแบบง่ายๆ ไม่ซับซ้อนกันค่ะ


โซล่าเซลล์ คืออะไร?

ก่อนอื่นเราต้องรู้ก่อนว่าโซล่าเซลล์ คืออะไร อ้างอิงจากบริษัทรับติดตั้งโซล่าเซลล์ที่มีประสบการณ์และความชำนาญ อย่าง SGE Energy ระบุว่า โซล่าเซลล์ คือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรงนั่นเองค่ะ


โซล่าเซลล์ ผลิตไฟฟ้าได้เพราะ ปรากฏการณ์โฟโตโวลตาอิก

หลักการทำงานของโซล่าเซลล์เริ่มจาก ปรากฏการณ์โฟโตโวลตาอิก (Photovoltaic Effect) ที่เกิดขึ้นเมื่อ โฟตอนจากแสงแดดกระทบกับสารกึ่งตัวนำ อย่างเช่น ซิลิกอน (Si) ทำให้อิเล็กตรอนภายในถูกกระตุ้น หลุดออกจากอะตอม แล้วสร้างเป็นกระแสไฟฟ้าแบบไฟฟ้ากระแสตรง (DC)


โครงสร้างภายในแผงโซล่าเซลล์

แผงโซล่าเซลล์ประกอบด้วยหลายชั้นดูซับซ้อนแต่จริง ๆ ไม่ได้ยากเลยค่ะ

  1. มีชั้นซิลิกอน 2 แบบ คือ N-Type และ P-Type ที่มี P-N junction ระหว่างกัน

  2. เมื่อแสงกระทบ โฟตอนปลดอิเล็กตรอน (ลบ) ทิ้ง "หลุม" (Hole) ไว้ในฝั่งบวก

  3. สนามไฟฟ้าใน junction ดึงให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ตรงไปออกที่แผงโลหะ (busbars) ซึ่งได้เกิดกระแสไฟขึ้นแล้ว


แปลงจากไฟ DC เป็นไฟ AC
ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากโซลาร์เซลล์โดยตรงเป็นไฟฟ้ากระแสตรง หรือ DC (Direct Current) ซึ่งไม่สามารถนำมาใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านส่วนใหญ่ได้โดยตรง (เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านเราส่วนใหญ่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ หรือ AC - Alternating Current) จึงต้องมีอุปกรณ์สำคัญอีกตัวหนึ่งชื่อว่า "อินเวอร์เตอร์ (Inverter)" ทำหน้าที่แปลงไฟฟ้า DC ให้เป็นไฟฟ้า AC ก่อนที่จะนำไปใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน หรือส่งเข้าระบบของการไฟฟ้าฯ ค่ะ

สรุปการผลิตไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์

  1. แสงแดดช่วยกระตุ้นอิเล็กตรอนให้หลุดจากซิลิกอน

  2. สนามไฟที่ junction แยกอิเล็กตรอนกับหลุม

  3. เกิดกระแสไฟฟ้า DC ไหลออก

  4. อินเวอร์เตอร์แปลงเป็น AC

  5. นำไปใช้ในบ้านหรือส่งกลับเข้าโครงข่ายไฟหลัก


จบไปแล้วกับหัวข้อ “โซล่าเซลล์ ผลิตไฟฟ้าได้อย่างไร” เข้าใจง่ายมากขึ้นแล้วใช่ไหมคะ หวังว่าข้อมูลนี้จะเป็นประโยชน์กับท่านที่กำลังสนใจติดตั้งโซล่าเซลล์ และก็อย่าลืมหาข้อมูลเพิ่มเติมหรือปรึกษากับผู้เชี่ยวชาญด้วยนะคะ

อ่านบทความอื่น ๆ

ความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็น