แผงโซลาร์เซลล์ทำงานอย่างไร

ถ้าหากจะพูดถึงอุปกรณ์ที่สำคัญที่สุดในระบบโซลาร์รูฟท็อปก็คงจะเป็นอย่างอื่นไปไม่ได้นอกจากแผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งนอกจากจะเป็นอุปกรณ์สำคัญที่สุดแล้ว ยังเป็นสิ่งที่บ่งบอกได้ง่ายที่สุดว่าบ้านของเรานั้นติดตั้งระบบโซลาร์รูฟท็อปอยู่

อย่างที่ทุกท่านคงจะทราบอยู่แล้วว่าระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์คือการที่มีการเปลี่ยนรูปแบบพลังงานความเข้มแสงที่ได้รับมาฟรีๆแบบไม่มีทางหมดไป เปลี่ยนแปลงมาเป็นรูปแบบของพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ซึ่งแผงโซลาร์เซลล์เป็นอุปกรณ์ที่รับพลังงานแสงอาทิตย์เข้ามาใน Cells แล้วทำปฏิกิริยาภายในให้สามารถเปลี่ยนแปลงออกไปเป็นพลังงานไฟฟ้านั้นเอง

หลักการเบื้องต้นง่ายๆในการทำให้เกิดกระบวนการนี้จะเรียกว่า Photovoltaic Effect ซึ่งต้องบอกก่อนว่าตัว Cells ที่อยู่ภายในแผงโซลาร์นั้นจะทำจากวัตถุดิบทางธรรมชาติที่เรียกว่าผลึกแร่ Silicon ซึ่งก็คือทรายที่เราเห็นได้ตามชายหาดเพราะฉะนั้นผลึกแร่ Silicon ก็เป็นสิ่งที่หาได้ง่ายอย่างมากตามธรรมชาติและแทบจะไม่มีวันหมดสิ้นไปเช่นเดียวกันกับแสงอาทิตย์

ผลึกแร่ Silicon ได้ถูกนำมาดัดแปลงให้เกิดการหลอมละลายด้วยความร้อนและนำมาทำให้เกิดเป็น Wafer* ซึ่งลักษณะจะเป็นผลึกแร่ Silicon ที่มาทำให้เกิดเป็นแผ่นตามขนาดความหนาของแต่ละสเป็ค และจึงนำมาตัดให้เป็นเบ้าๆจนมาประกอบเรียงตัวกันเพื่อจัดให้อยู่ในกรอบ Layout แผงโซลาร์เซลล์

หลักการในการเกิดพลังงานไฟฟ้าตามหลัก Photovoltaic Effect ต้องพูดตั้งแต่พลังงานแสงจากดวงอาทิตย์จะมาในรูปแบบพลังงานที่เรียกว่า “Photon” และส่องกระทบบริเวณแผงโซลาร์เซลล์ซึ่งมีสารกึ่งตัวนำที่ผลิตจากผลึกแร่ Silicon เป็นสารกึ่งตัวนำ P-Type และ สารกึ่งตัวนำ N-Type โดยเมื่อสารกึ่งตัวนำ N-Type ได้รับ Photon ที่ส่องมาจากดวงอาทิตย์ก็จะทำให้เกิดปฏิกิริยาสร้าง “Electron” ขึ้นมาในระบบ Electron ก็จะทำการวิ่งจากสารกึ่งตัวนำ N ไปยังสารกึ่งตัวนำ P จนเกิด Free Electron และวิ่งต่อออกไปภายนอกได้เกิดเป็นระบบไฟฟ้า DC ที่เราสามารถนำมาใช้งานได้ต่อ