พลังงานเเสงอาทิตย์ ขั้นตอนเเละวิธีการเป็นอย่างไร ทำไม พลังงานเเสงอาทิตย์จึงสำคัญมากกกก
เซลล์แสงอาทิตย์หรือ พลังงานเเสงอาทิตย์ ชนิดผลึกซิลิคอนแบบธรรมดา (ณ ปี พ.ศ. 2548) หน้าสัมผัสทางไฟฟ้าที่ทำจากบัสบาร์ (แถบสีเงินขนาดใหญ่) และนิ้ว (แถบเล็ก) จะถูกพิมพ์ลงบนแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอ
พลังงานเซลล์แสงอาทิตย์ คืออะไร
พลังแสงอาทิตย์ หรือเซลล์แสงอาทิตย์ (PV Cell) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่แปลงพลังงานแสงให้เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรงโดยใช้ปรากฏการณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เปนรูปบบหนึ่งของโฟโตอิเล็กทริคเซลล์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่มีลักษณะทางไฟฟ้า (เช่น กระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า หรือความต้านทาน) จะเปลี่ยนแปลงไปเมื่อสัมผัสกับแสง อุปกรณ์เซลล์แสงอาทิตย์แต่ละชิ้นมักเป็นส่วนประกอบทางไฟฟ้าของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ หรือที่เรียกขานกันว่า “แผงเซลล์แสงอาทิตย์” เซลล์ PV เชิงพาณิชย์เกือบทั้งหมดประกอบด้วยซิลิคอนแบบผลึก โดยมีส่วนแบ่งตลาด 95% เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางแคดเมียมเทลลูไรด์คิดเป็นส่วนที่เหลือ เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนทางแยกเดี่ยวทั่วไปสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดสูงสุดได้ประมาณ 0.5 ถึง 0.6 โวลต์
พลังงแสงอาทิตย์อาจทำงานภายใต้แสงแดดหรือแสงประดิษฐ์ นอกเหนือจากการผลิตพลังงานแล้ว ยังสามารถใช้เป็นเครื่องตรวจจับแสง (เช่น อุปกรณ์ตรวจจับอินฟราเรด) ตรวจจับแสงหรือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ ที่อยู่ใกล้กับช่วงที่มองเห็นได้ หรือวัดความเข้มของแสง
การทำงานของ พลังงานเเสงอาทิตย์ เซลล์ PV จำเป็นต้องมีคุณสมบัติพื้นฐานสามประการ:
การดูดกลืนแสง การสร้าง excitons (คู่อิเล็กตรอน-รูที่ถูกผูกไว้) คู่อิเล็กตรอน-hole ที่ไม่ถูกผูกไว้ (ผ่าน excitons) หรือพลาสมอน
การแยกตัวพาประจุประเภทตรงกันข้าม
การแยกตัวพาหะเหล่านั้นไปยังวงจรภายนอกแยกกัน
ในทางตรงกันข้าม ตัวสะสมความร้อนจากแสงอาทิตย์จ่ายความร้อนโดยการดูดซับแสงแดด เพื่อวัตถุประสงค์ในการให้ความร้อนโดยตรงหรือการผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยอ้อมจากความร้อน ในทางกลับกัน “เซลล์โฟโตอิเล็กโตรไลติก” (เซลล์โฟโตอิเล็กโตรเคมี) หมายถึงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดหนึ่ง (เช่นเดียวกับที่พัฒนาโดย Edmond Becquerel และเซลล์แสงอาทิตย์แบบย้อมไวแสงสมัยใหม่) หรือหมายถึงอุปกรณ์ที่แยกน้ำออกเป็นไฮโดรเจนโดยตรงและ ออกซิเจนโดยใช้เพียงแสงสว่างจากแสงอาทิตย์
พลังงานแสงอาทิตย์ และตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์เป็นสองวิธีในการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์
การใช้งาน
ส่วนประกอบของเซลล์แสงอาทิตย์ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่สร้างพลังงานไฟฟ้าจากแสงแดด ซึ่งแตกต่างจาก “โมดูลความร้อนจากแสงอาทิตย์” หรือ “แผงน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์” แผงเซลล์แสงอาทิตย์สร้างพลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้ พลังงานแสงอาทิตย์
การใช้งานยานพาหนะด้วยเเผงโซล่าเซลล์
รถยนต์ Sunraycer ที่พัฒนาโดย GM (General Motors)
การใช้เซลล์แสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานทางเลือกสำหรับการใช้งานด้านยานพาหนะเป็นอุตสาหกรรมที่กำลังเติบโต ยานพาหนะไฟฟ้าที่ทำงานโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์และ/หรือแสงอาทิตย์ โดยทั่วไปเรียกว่ารถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ ยานพาหนะเหล่านี้ใช้แผงโซลาร์เซลล์เพื่อแปลงแสงที่ถูกดูดซับเป็นพลังงานไฟฟ้าแล้วเก็บไว้ในแบตเตอรี่[ต้องการอ้างอิง] มีหลายประเภท ปัจจัยอินพุตที่ส่งผลต่อกำลังไฟฟ้าเอาท์พุตของเซลล์แสงอาทิตย์ เช่น อุณหภูมิ คุณสมบัติของวัสดุ สภาพอากาศ การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ และอื่นๆ[4]
ตัวอย่างแรกของเซลล์แสงอาทิตย์ในการใช้งานกับยานพาหนะเกิดขึ้นประมาณกลางคันของช่วงครึ่งหลังของทศวรรษปี 1900 ในความพยายามที่จะเพิ่มการประชาสัมพันธ์และความตระหนักรู้เกี่ยวกับการขนส่งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ Hans Tholstrup ตัดสินใจจัดตั้ง World Solar Challenge ขึ้นครั้งแรกในปี 1987 [ต้องการอ้างอิง] เป็นการแข่งขันระยะทาง 3,000 กม. ทั่วชนบทห่างไกลของออสเตรเลีย โดยมีผู้แข่งขันจากกลุ่มวิจัยอุตสาหกรรมและ มหาวิทยาลัยชั้นนำทั่วโลกได้รับเชิญให้เข้าร่วมการแข่งขัน[ต้องการอ้างอิง] General Motors จบลงด้วยการชนะการแข่งขันด้วยอัตรากำไรขั้นต้นที่สำคัญด้วยรถยนต์ Sunraycer ที่ทำความเร็วได้มากกว่า 40 ไมล์ต่อชั่วโมง[ต้องการอ้างอิง] ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยม แต่รถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์นั้น หนึ่งในยานพาหนะพลังงานทดแทนที่เก่าแก่ที่สุด[5]
ยานพาหนะ พลังงานแสงอาทิตย์ ในปัจจุบันใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์ผ่านแผงโซลาร์เซลล์ซึ่งเป็นกลุ่มเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำงานควบคู่ไปสู่เป้าหมายร่วมกัน[6] อุปกรณ์โซลิดสเตตเหล่านี้ใช้การเปลี่ยนผ่านทางกลควอนตัมเพื่อแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ตามจำนวนที่กำหนดให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ผลที่ได้คือไฟฟ้าที่ผลิตได้จะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่ของยานพาหนะเพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ของยานพาหนะ แบตเตอรี่ในยานพาหนะพลังงานแสงอาทิตย์แตกต่างจากแบตเตอรี่ในรถยนต์ ICE มาตรฐาน เนื่องจากได้รับการออกแบบในลักษณะที่จะจ่ายพลังงานให้กับส่วนประกอบไฟฟ้าของยานพาหนะได้มากขึ้นในระยะเวลาที่นานขึ้น
