เซลล์แสงอาทิตย์หรือที่เรียกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ ได้กลายเป็นผู้เล่นหลักในภาคพลังงานทดแทนอุปกรณ์เหล่านี้ได้ปฏิวัติวิธีที่เราใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตไฟฟ้าในบทความนี้ เราจะมาเจาะลึกโลกอันน่าทึ่งของเซลล์แสงอาทิตย์และสำรวจว่าพวกเขาผลิตไฟฟ้าได้อย่างไร
หัวใจของเซลล์แสงอาทิตย์คือวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งมักทำจากซิลิคอนเมื่อโฟตอนจากแสงแดดกระทบกับพื้นผิวของเซลล์ พวกมันจะกระตุ้นอิเล็กตรอนในวัสดุ ทำให้พวกมันแตกตัวออกจากอะตอมกระบวนการนี้เรียกว่าปรากฏการณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์
เพื่อใช้ประโยชน์จากอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาเหล่านี้ แบตเตอรี่จะถูกสร้างขึ้นเป็นชั้นที่มีคุณสมบัติต่างกันชั้นบนสุดทำจากวัสดุที่ออกแบบมาเพื่อดูดซับแสงแดดโดยเฉพาะด้านล่างของชั้นนี้คือชั้นที่ใช้งานอยู่ ซึ่งประกอบด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ชั้นล่างสุดเรียกว่าชั้นสัมผัสด้านหลัง ช่วยรวบรวมอิเล็กตรอนและถ่ายเทออกจากเซลล์
เมื่อแสงแดดส่องผ่านชั้นบนสุดของเซลล์ มันจะกระตุ้นอิเล็กตรอนในอะตอมของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์อิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นเหล่านี้สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระภายในวัสดุอย่างไรก็ตาม เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า อิเล็กตรอนจำเป็นต้องไหลไปในทิศทางที่กำหนด
นี่คือจุดที่สนามไฟฟ้าภายในเซลล์เข้ามามีบทบาทวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ในชั้นแอคทีฟถูกเจือด้วยสิ่งเจือปนเพื่อสร้างความไม่สมดุลของอิเล็กตรอนสิ่งนี้จะสร้างประจุบวกที่ด้านหนึ่งของแบตเตอรี่และประจุลบที่อีกด้านหนึ่งเส้นเขตแดนระหว่างสองภูมิภาคนี้เรียกว่ารอยต่อ pn
เมื่ออิเล็กตรอนถูกโฟตอนตื่นเต้นและแยกตัวออกจากอะตอมของมัน อิเล็กตรอนจะถูกดึงดูดไปยังด้านที่มีประจุบวกของเซลล์ขณะที่มันเคลื่อนที่ไปยังบริเวณนั้น มันจะทิ้ง "รู" ที่มีประจุบวกไว้แทนที่การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนและรูจะสร้างกระแสไฟฟ้าภายในแบตเตอรี่
อย่างไรก็ตาม ในสถานะอิสระ อิเล็กตรอนไม่สามารถใช้จ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ภายนอกได้เพื่อควบคุมพลังงาน หน้าสัมผัสโลหะจะถูกวางไว้ที่ชั้นบนและล่างของเซลล์เมื่อตัวนำเชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสเหล่านี้ อิเล็กตรอนจะไหลผ่านวงจร ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า
เซลล์แสงอาทิตย์เพียงเซลล์เดียวจะผลิตกระแสไฟฟ้าได้ค่อนข้างน้อยดังนั้นเซลล์หลายเซลล์จึงเชื่อมต่อเข้าด้วยกันเพื่อสร้างหน่วยที่ใหญ่กว่าเรียกว่าแผงโซลาร์เซลล์หรือโมดูลแผงเหล่านี้สามารถเชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือขนานเพื่อเพิ่มแรงดันและกระแสเอาต์พุต ขึ้นอยู่กับความต้องการของระบบ
เมื่อผลิตไฟฟ้าแล้ว ก็สามารถนำไปใช้จ่ายไฟให้กับอุปกรณ์และเครื่องใช้ต่างๆ ได้ในระบบที่เชื่อมโยงกับโครงข่ายไฟฟ้า ไฟฟ้าส่วนเกินที่เกิดจากแผงโซลาร์เซลล์สามารถป้อนกลับเข้าสู่โครงข่ายได้ ซึ่งช่วยชดเชยความจำเป็นในการผลิตเชื้อเพลิงฟอสซิลในระบบแบบแยกเดี่ยว เช่น ระบบที่ใช้ในพื้นที่ห่างไกล ไฟฟ้าที่ผลิตได้สามารถเก็บไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้ในภายหลังได้
เซลล์แสงอาทิตย์มอบโซลูชั่นที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ยั่งยืน และหมุนเวียนได้ตามความต้องการด้านพลังงานของเราพวกเขามีศักยภาพที่จะลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการผลิตไฟฟ้าได้อย่างมากเมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าไปอย่างต่อเนื่อง เราอาจจะได้เห็นเซลล์แสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพมากขึ้นและราคาถูกลง ทำให้สิ่งเหล่านี้กลายเป็นส่วนสำคัญของภูมิทัศน์พลังงานในอนาคตของเรา
เวลาโพสต์: 27 พ.ย.-2023