พลังงานแสงอาทิตย์

พลังงานแสงถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยแผงพลังงานแสงอาทิตย์
(ภาพประกอบ ) แผงพลังงานแสงอาทิตย์ หรือที่เรียกว่าแผงผลิตแรงดัน
ไฟฟ้าที่เกิดจากการตกกระทบของแสง (Photovoltaic Cell)
ทำด้วยสารกึ่งตัวนำ (Semiconductors) ซึ่งสารกึ่งตัวนำที่นิยม
ใช้คือซิลิคอน เมื่อแสงอาทิตย์ตกกระทบบนแผงพลังงานแสงอาทิตย์
แสงบางส่วนจะถูกดูดซับ โดยสารกึ่งตัวนำนี้และจะปลดปล่อยอิเล็กตรอนเป็นอิสระและ
เกิดการไหลของอิเล็กตรอน

ปกติแล้วซิลิคอนบริสุทธิ์นำไฟฟ้าได้ไม่ดีนัก
ดังนั้นจึงต้องเพิ่มสารเจือปนจำพวกฟอสฟอรัสและโบรอน
การเพิ่มสารเจือปนนี้ไม่เพียงแต่ทำให้ซิลิคอนเป็นพาหนะนำไฟฟ้า
แต่ยังช่วยให้อิเล็กตรอนที่ถูกปล่อยให้เป็นอิสระไหลไปในทิศทางเดียวกัน
การไหลของอิเล็กตรอนนี้เรียกว่า กระแส เมื่อทำขั้วไฟฟ้าด้านบน
และด้านล่างของแผงพลังงานแสงอาทิตย์ ก็จะเป็นการแยกประจ
ุไฟฟ้าบวกและลบซึ่งทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วทั้งสอง เมื่อนำขั้ว
ไฟฟ้าของแผงพลังงานแสงอาทิตย์ต่อเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง
กระแสไฟฟ้าจะไหลเข้าสู่อุปกรณ์เหล่านั้น และทำให้สามารถทำงานได้

แผงพลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วย ขอบอลูมีเนียมที่มีความทนทานและสะท้อนแสงน้อย
ด้านหน้าเป็นกระจก ด้านในกระจกมีแผ่นพลังงานแสงอาทิตย์แผ่นเดี่ยวยึดติดอยู่
แผ่นพลังงานแสงอาทิตย์แผ่นเดี่ยวนี้จะต่อกันเป็นวงจรแบบขนานหรือแบบอนุกรมเพื่อให้
ได้แรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าตามต้องการ

หากต่อแผ่นพลังงานแสงอาทิตย์แผ่นเดี่ยวเป็นวงจรแบบอนุกรมจะเป็นการเพื่อเพิ่มแรงดัน
ไฟฟ้าของชุดวงจรและหากต่อวงจรเป็นแบบขนานก็จะเพื่อเพิ่มกระแสไฟฟ้าของแผงพลังงานแสงอาทิตย์
ด้านหลังของแผงพลังงานแสงอาทิตย์ปิดด้วยกระจกหรือวัสดุที่มีความทนทานเช่น เทดล่าร์ (Tedlar)

การต่อวงจรแบบขนานจะต่อออกไปทางด้านหลังของกระจกที่มี
การป้องกันอย่างดีและผ่านเข้าไปในกับกล่องวงจรที่กันน้ำและ
ทนทานสภาพอากาศอยู่ด้านหลังของแผงพลังงานแสงอาทิตย์
การต่อไฟฟ้าออกจากแผงพลังงานแสงอาทิตย์ทำภายในกล่องวงจรนี้
เมื่อแผ่นพลังงานแสงอาทิตย์หลายๆ แผ่นประกอบเข้าด้วยกันจะ
เรียกว่า แผงพลังงานแสงอาทิตย์ และหากรวมแผงพลังงานแสงอาทิตย์
หลายๆแผงเข้าด้วยกันเป็นแถวหรือเป็นชุดจะเรียกว่าอาร์เล่ย์ (Array)
หรือชุดแผงพลังงานแสงอาทิตย์

แผงพลังงานแสงอาทิตย์หรือชุดแผงพลังงานแสงอาทิตย์จะผลิต
ไฟฟ้ากระแสตรงและส่วนมากจะให้กระแสที่ 12 โวลท์
แผงพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดประมาณตามภาพประกอบ
(ขนาด 1.3 x 0.7 เมตร) จะให้กระแสถึง 80 -120 วัตต์
ในวันที่มีแสงอาทิตย์เพียงพอ (รังสีความร้อนจากแสงอาทิตย์)
หากต้องการกระแสขนาด 1 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงต้อง
ใช้แผงพลังงานแสงอาทิตย์หน้ากว้างขนาด 8 -10 ตร.ม.
พลังงานไฟฟ้าที่ได้จากแผงพลังงานแสงอาทิตย์คุณ
ภาพสูงขนาดหน้ากว้าง 10 ตร.ม. เมื่อใช้งานในประเทศ ไทยสามารถให้กระแสไฟประมาณ
1,600 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงต่อปี แต่ถ้าเป็นในประเทศเยอรมนีที่มีรังสีความ ร้อนจากแสงอาทิตย์
น้อยกว่าจะให้กระแสเพียงประมาณ 800 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงต่อปี

แผงพลังงานแสงอาทิตย์แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้ากระแสตรง เมื่อต้องการใช้ต้องต่อเข้ากับเครื่อง
ใช้ไฟฟ้าที่ใช้ไฟกระแสตรง หรือต้องใช้เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าแปลงไฟจากกระแสตรงเป็นกระแสสลับเสียก่อน

เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ตัวเล็กๆ
หากแต่เป็นหัวใจสำคัญของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ทุกระบบ
เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าที่มีอายุการใช้งานยาวนานและคุณภาพเชื่อถือ
ได้จะมีราคาอยู่ระหว่าง 1.000 US$ – 1,200 US$
และสามารถใช้กับแผงพลังงานแสงอาทิตย
์ที่มีขนาดหน้ากว้างถึง 30 ตร.ม. ได้