2,072 Views
Favorite
เซลล์แสงอาทิตย์หรือโซลาร์เซลล์ (Solar Cells) เป็นสิ่งประดิษฐ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง เซลล์แสงอาทิตย์ทำจากสารกึ่งตัวนำซึ่งดูดกลืนพลังงานแสงอาทิตย์แล้วเปลี่ยนเป็นพาหะนำไฟฟ้า พาหะนำไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจากพลังงานแสงอาทิตย์นี้จะถูกแยกเป็นประจุไฟฟ้าบวกและลบด้วยโครงสร้างหัวต่อพีเอ็นของสารกึ่งตัวนำเพื่อให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วทั้งสองของเซลล์แสงอาทิตย์ เมื่อต่อขั้วไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์กับโหลด เช่น หลอดไฟฟ้าหรือมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าจะไหลสู่โหลดเหล่านั้นและทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าเหล่านั้นทำงานได้
เซลล์แสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ผลิตพลังงานไฟฟ้าที่ไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงอื่นใดนอกจากแสงอาทิตย์ซึ่งเป็นพลังงานที่ได้เปล่าไม่มีของเสียที่จะทำให้เกิดมลพิษในขณะใช้งานเป็นอุปกรณ์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ไม่มีการเคลื่อนไหวใด ๆ ขณะทำงาน จึงไม่มีปัญหาด้านความสึกหรอหรือต้องการการบำรุงรักษาเหมือนอุปกรณ์ผลิตพลังงานไฟฟ้าแบบอื่น ๆ เช่น เครื่องปั่นไฟฟ้าด้วยน้ำมันดีเซล นอกจากนั้นเซลล์แสงอาทิตย์ยังมีน้ำหนักเบาจึงให้อัตราส่วนระหว่างกำลังไฟฟ้าต่อน้ำหนักได้ดีที่สุด เซลล์แสงอาทิตย์มีข้อเสียในเรื่องประสิทธิภาพเพราะให้กำลังไฟฟ้าต่อพื้นที่หนึ่งหน่วยไม่มากนักจึงใช้พื้นที่รับแสงอาทิตย์ค่อนข้างมากเพื่อให้ได้พลังงานไฟฟ้าเพียงพอต่อการใช้งานประกอบกับราคาของเซลล์แสงอาทิตย์ค่อนข้างสูงทำให้ยังไม่เป็นที่นิยมใช้งานอย่างกว้างขวางนัก เซลล์แสงอาทิตย์ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้งานกับโครงการอวกาศมาโดยตลอดดาวเทียมทุกดวงที่ส่งขึ้นใช้งานด้านสื่อสาร ตลอดจนยานอวกาศที่ใช้สำรวจจักรวาลล้วนแล้วแต่ต้องมีเซลล์แสงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้าทั้งสิ้น เพราะไม่มีอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าใด ๆ ที่จะเหมาะสมเทียบเท่าเซลล์แสงอาทิตย์
การผลิตกำลังไฟฟ้าที่ผ่านมาต้องใช้พลังงานน้ำโดยการสร้างเขื่อนต้องใช้พลังงานน้ำมันเชื้อเพลิง เช่น โรงไฟฟ้าที่ผลิตด้วยน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ ต้องใช้พลังงานจากถ่านหิน เช่น โรงไฟฟ้าที่ผลิตด้วยถ่านลิกไนต์ซึ่งล้วนแล้วแต่มีปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมทั้งสิ้น อีกทั้งราคาของน้ำมันเชื้อเพลิงต่าง ๆ ขยับตัวสูงขึ้นและปริมาณเชื้อเพลิงเหล่านี้ก็มีน้อยลงตามลำดับและอาจจะหมดไปในอนาคต พลังงานแสงอาทิตย์จึงเป็นทางเลือกหนึ่งเพื่อเป็นพลังงานนอกรูปแบบสำหรับทดแทนต่อไปการใช้งานเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อผลิตไฟฟ้าบนพื้นโลกจึงได้รับความสนใจมากขึ้นตั้งแต่เกิดวิกฤติพลังงาน เมื่อประเทศกลุ่มโอเปคขึ้นราคาน้ำมันดิบในปี พ.ศ. ๒๕๑๖ โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้เซลล์แสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ผลิตพลังงานไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่และดำเนินการทดลองมีอยู่หลายแห่งบนพื้นโลกรวมทั้งในประเทศไทยด้วย
จุดเด่นของการผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ คือ สามารถผลิตไฟฟ้าได้ทุกหนทุกแห่งที่มีแสงอาทิตย์ ไม่ว่าจะเป็นบนภูเขา ในทะเล หรือในท้องถิ่นทุรกันดาร ที่ไฟฟ้าจากระบบสายส่งเข้าไปไม่ถึง เซลล์แสงอาทิตย์จึงเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่มีประโยชน์ต่อการใช้งานเฉพาะ เช่น ใช้เป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้าแก่สถานีทวนสัญญาณบนภูเขาหรือในทะเล ใช้เป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้าเครื่องมือสื่อสาร เครื่องมืออุตุนิยมวิทยาเครื่องสูบน้ำ ตู้เย็นเก็บเวชภัณฑ์ในท้องถิ่นห่างไกล เซลล์แสงอาทิตย์จึงมีบทบาทสูงในการพัฒนาชนบท และเหมาะสมอย่างยิ่งกับประเทศที่กำลังพัฒนาซึ่งยังมีการกระจายของเทคโนโลยีไม่ทั่วถึง เช่น ประเทศไทย
