พลังงานสะอาด…พลังงานแสงอาทิตย์

พลังงานสะอาด…พลังงานแสงอาทิตย์
____________________________________

ในระบบสุริยะจักรวาลดวงอาทิตย์เป็นแหล่งที่ให้พลังงานแสงอาทิตย์มายังโลกในปริมาณที่พอจะตอบสนองความต้องการพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วโลกตลอดทั้งปี ดวงอาทิตย์เปรียบได้กับเตาปฏิกรณ์ที่เกิดปฏิกิริยาฟิวชันของก๊าซที่เป็นส่วนประกอบอย่างต่อเนื่อง พลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกจากดวงอาทิตย์เป็นพลังงานที่ได้จากปฏิกิริยาการแตกตัวหลายชนิด ปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุดปฏิกิริยาหนึ่ง คือ การรวมตัวกันของไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม มวลของนิวเคลียสของฮีเลียมมีค่าน้อยกว่ามวลของไฮโดรเจน มวลส่วนที่หายไปคือมวลที่เปลี่ยนรูปไปเป็นพลังงาน พลังงานนี้จะเกิดขึ้นที่ภายในดวงอาทิตย์ที่อุณหภูมิหลายล้านเคลวิน พลังงานนี้จะถ่ายเทมาที่ผิวของดวงอาทิตย์และแผ่ออกจากผิวสู่อวกาศ ดังนั้นพลังงานแสงอาทิตย์จึงเป็นพลังงานของแสงและพลังงานของความร้อนที่แผ่รังสีมาจากดวงอาทิตย์ พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานทดแทนที่สามารถหมุนเวียนนำมาใช้ได้ตลอดเวลา



ปฏิกิริยาภายในดวงอาทิตย์

เทคโนโลยีในปัจจุบันด้านพลังงานแสงอาทิตย์มีการพัฒนาขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่พลังงานแสงอาทิตย์ที่นำมาใช้งานจริงมีปริมาณน้อย โดยทั่วไปเรามักคุ้นเคยกับสิ่งประดิษฐ์ที่นำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์ที่เรียกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ หรือแผงโซล่าเซลล์ส่วนมากมักจะติดตั้งบนหลังคาบ้าน หรือเครื่องคิดเลขแบบพกพา

โซล่าเซลล์ผลิตขึ้นจากวัสดุสารกึ่งตัวนำ เมื่อเซลล์ได้รับพลังงานแสงอาทิตย์อิเล็กตรอนจะหลุดออกจากอะตอม กระแสการไหลของอิเล็กตรอนจากเซลล์จำนวนมาก ทำให้มีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น นี้คือคุณสมบัติพิเศษของโซล่าเซลล์ ซึ่งเป็นการนำประโยชน์ของพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ได้อย่างคุ้มค่า

หลักการทำงานของระบบโซล่าเซลล์

ระบบโซล่าเซลล์นั้นทำมาจากซิลิคอนที่ผ่านกระบวนการโดป(dopedคือกระบวนการทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอน โปรตรอนและนิวเครียส)จนได้เป็นเอ็นไทป์(n-type)และพีไทป์(p-type)โดยมีส่วนที่เป็นจังก์ชั้นอยู่ระหว่างกลาง ในสภาวะปกติอิเล็กตรอนจะคงสภาวะไว้ไม่เคลื่อนไหว แต่เมื่อมีแสงอาทิตย์มาตกกระทบที่ตัวแผง พลังงานจะผลักอิเล็กตรอนให้เคลื่อนที่ผ่านชั้นจังก์ชั่นซึ่งอยู่ระหว่างกลางได้ ถ้าเราต่อวงจรระหว่างเอ็นไทป์กับพีไทป์เข้าด้วยกันจะทำให้เกิดการไหลของอิเล็คตรอนเกิดขึ้นได้ การไหลของอิเล็กตรอนนี้เองที่เราเรียกว่ากระแสไฟฟ้า ซึ่งทำให้สามารถนำไปจ่ายให้กับโหลดโดยตรงหรือเก็บประจุอิเล็กตรอนเข้าแบตเตอรี่เพื่อสะสมพลังงานไฟฟ้าไว้ใช้ได้



ระบบโซล่าเซลล์พลังงานแสงอาทิตย์

พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานที่สะอาด เป็นพลังงานทดแทนที่ไม่ทำปฏิกิริยาใดๆ อันจะทำให้สิ่งแวดล้อมเป็นพิษ เซลล์แสงอาทิตย์ จึงเป็นสิ่งประดิษฐ์ทางอิเลคทรอนิคส์ชนิดหนึ่งที่ถูกนำมาใช้ผลิตไฟฟ้า เนื่องจากสามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง ปัจจุบันในประเทศไทยมีหลายหน่วยงานไม่ว่าจะเป็นโรงงานอุตสาหกรรม หรือตามบ้านเรือนได้ทำการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อใช้งานในลักษณะต่างๆ กัน เพราะสามารถช่วยลดค่าใช้จ่ายในด้านค่าไฟฟ้าได้บ้าง