ใครคือผู้คิดค้นเซลล์สุริยะ

เซลล์แสงอาทิตย์ถูกสร้างขึ้นมาครั้งแรก ในปี ค.ศ. 1954 (พ.ศ. 2497) โดย แชปปิน (Chapin) ฟูลเลอร์ (Fuller) และเพียสัน (Pearson) แห่งเบลล์เทลเลโฟน (Bell Telephon) โดยทั้ง 3 ท่านนี้ได้ค้นพบเทคโนโลยีการสร้างรอยต่อ พี-เอ็น (P-N) แบบใหม่ โดยวิธีการแพร่สารเข้าไปในผลึกของซิลิกอน จนได้เซลล์แสงอาทิตย์อันแรกของโลก ซึ่งมีประสิทธิภาพเพียง 6% ซึ่งปัจจุบันนี้เซลล์แสงอาทิตย์ได้ถูกพัฒนาขึ้นจนมีประสิทธิภาพสูงกว่า 15% แล้ว ในระยะแรกเซลล์แสงอาทิตย์ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับโครงการด้านอวกาศ ดาวเทียมหรือยานอวกาศที่ส่งจากพื้นโลกไปโคจรในอวกาศ ก็ใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดพลังไฟฟ้า ต่อมาจึงได้มีการนำเอาแผงเซลล์แสงอาทิตย์มาใช้บนพื้นโลกเช่นในปัจจุบันนี้ เซลล์แสงอาทิตย์ในยุคแรกๆ ส่วนใหญ่จะมีสีเทาดำ แต่ในปัจจุบันนี้ได้มีการพัฒนาให้เซลล์แสงอาทิตย์มีสีต่างๆ กันไป เช่น แดง น้ำเงิน เขียว ทอง เป็นต้น เพื่อความสวยงาม

เซลล์แสงอาทิตย์

เซลล์แสงอาทิตย์ หรือ โซลาร์เซลล์ (อังกฤษ: solar cell) หรือ เซลล์สุริยะ หรือ เซลล์โฟโตโวลตาอิก (Photovoltaic cell) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำซึ่งหน้าที่แปลงพลังงานแสงหรือโฟตอนเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยใช้ปรากฏการณ์โฟวโตวอลเทอิก ซึ่งถูกค้นพบในปี 2382 โดยนักวิทยาศาสตร์ชื่อ ไฮน์ริค แฮรตซ์ นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันเป็นคนแรกที่ค้นพบว่าแสงตกกระทบวัตตถุ จะเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น เขาได้ทดลองโดยการใช้โลหะสองขั้วจุ่มลงในสารละลายอิออน แล้วให้แสงตกกระทบได้แค่ขั้วเดียว จะปรากฏกระแสไฟฟ้าไหลจากขั้วทั้งสอง แสดงให้เห็นถึงกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นในวัตถุ เมื่อมีแสงกระทบเขายังพบด้วยว่าเมื่อเปลี่ยนสี (ความยาวคลื่น พลังงาน) ของแสง ปริมาณของกระแสไฟฟ้าก็เกิดการเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย

ผู้ที่ สร้างเซลล์แสงอาทิตย์เป็นคนแรก ในปี 2426 คือ นักวิจัย Charles Fritts เซลล์แสงอาทิตย์ในยุคแรกนี้ทำจากซีลีเนียม โดยมีประสิทธิภาพอยู่ที่ 1%

 

เซลล์แสงอาทิตย์ ช่วยลดโลกร้อน

 

เซลล์แสงอาทิตย์ ช่วยลดโลกร้อน

ภาวะโลกร้อนที่เรานำมาฝากกันวันนี้เป็นข่าวของการลดภาวะโลกร้อน  อย่างที่เราทราบกันดีอยู่แล้วว่าเนื่องจากภาวะที่โลกของเราร้อนขึ้นเรื่อยๆนั้น  ในหลายๆประเทศก็ต่างมีนโยบายมาช่วยในการลดโลกร้อน  ข่าวที่นำมาเสนอวันนี้เรียกได้ว่าเป็นเรื่องที่ดีๆที่มีคนคิดถึงโลกของเรา

เซลล์แสงอาทิตย์ (solar cell ) เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่สร้างขึ้นเพื่อเป็นอุปกรณ์สำหรับการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ (หรือแสงจากหลอดแสงสว่าง) ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง และไฟฟ้าที่ได้นั้นจะเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Cuurent)นั่นเอง เซลล์แสงอาทิตย์เป็นพลังงานสะอาด และไม่สร้างมลภาวะใดๆ ให้กับสิ่งแวดล้อมขณะ ใช้งาน โดยการนำสารกึ่งตัวนำ เช่น ซิลิคอน ซึ่งมีราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดบนพื้นโลก นำมาผ่านกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ผลิตให้เป็นแผ่นบางบริสุทธิ์

 วิธีการทำงาน

เมื่อมีแสงอาทิตย์ตกกระทบเซลล์แสงอาทิตย์ จะเกิดการสร้างพาหะนำไฟฟ้าชนิดประจุลบและประจุบวกขึ้นซึ่งได้แก่ อิเล็กตรอน และ โฮล โครงสร้างรอยต่อ p – n จะทำหน้าที่สร้างสนามไฟฟ้าภายในเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อแยกอิเล็กตรอนให้ไหลไป ที่ขั้วลบและแยกโฮลไหลไปที่ขั้วบวก ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าแบบกระแสตรงขึ้นที่ขั้วทั้งสองนั่นเอง

เมื่อเราต่อเซลล์แสงอาทิตย์เข้ากับเครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดกระแสตรง ก็จะมีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจร เนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลออกจากเซลล์แสงอาทิตย์เป็นชนิดกระแสตรง ดังนั้น ถ้า ผู้ใช้ต้องการนำเซลล์แสงอาทิตย์ไปจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าชนิด กระแสสลับ ต้องต่อเซลล์แสงอาทิตย์เข้ากับอินเวอร์เตอร์ (inverter) ซึ่งเป็นอุปกรณ์แปลงกระแสไฟฟ้าจากกระแสตรงให้เป็นกระแสสลับก่อนที่จะมีการ ใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับ

ถ้าต้องการให้แรงดันไฟฟ้าของระบบฯ มีค่าสูงขึ้นก็ให้นำแผงเซลล์แสงอาทิตย์มาต่ออนุกรมกันและหากต้องการให้กระแส ไฟฟ้ามากขึ้นก็จะนำแผงเซลล์แสงอาทิตย์มาต่อขนานกัน ทั้งนี้จะต้องมีความสอดคล้องกับค่ากระแสและแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือ อุปกรณ์ประกอบระบบฯ ที่นำมาต่อเพื่อใช้งาน