เซลล์แสงอาทิตย์ - อ่านสารานุกรมไทย

          เซลล์แสงอาทิตย์ หรือโซลาร์เซลล์ (Solar Cells) เป็นสิ่งประดิษฐ์อิเล็กทรอนิกส์ ที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรงเซลแสงอาทิตย์ทำจากสารกึ่งตัวนำ ซึ่งดูดกลืนพลังงานแสงอาทิตย์แล้วเปลี่ยนเป็นพาหะนำไฟฟ้า พาหะนำไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจากพลังงานแสงอาทิตย์นี้จะถูกแยกเป็นประจุไฟฟ้าบวกและลบด้วยโครงสร้างหัวต่อพีเอ็นของสารกึ่งตัวนำเพื่อให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วทั้งสองของเซลล์แสงอาทิตย์เมื่อต่อขั้วไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์กับโหลด เช่น หลอดไฟฟ้าหรือมอเตอร์ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าจะไหลสู่โหลดเหล่านั้น และทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าเหล่านั้นทำงานได้

          เซลล์แสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ผลิตพลังงานไฟฟ้าที่ไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงอื่นใด นอกจากแสงอาทิตย์ซึ่งเป็นพลังงานที่ได้เปล่า ไม่มีของเสียที่จะทำให้เกิดมลพิษในขณะใช้งาน เป็นอุปกรณ์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ ไม่มีการเคลื่อนไหวใดๆ ขณะทำงาน จึงไม่มีปัญหาด้านความสึกหรอ หรือต้องการการบำรุงรักษาเหมือนอุปกรณ์ผลิตพลังงานไฟฟ้าแบบอื่นๆ เช่น เครื่องปั่นไฟฟ้าด้วยน้ำมันดีเซล นอกจากนั้นเซลล์แสงอาทิตย์ยังมีน้ำหนักเบาจึงให้อัตราส่วนระหว่างกำลังไฟฟ้าต่อน้ำหนักได้ดีที่สุด

          เซลล์แสงอาทิตย์มีข้อเสียในเรื่องประสิทธิภาพเพราะให้กำลังไฟฟ้าต่อพื้นที่หนึ่งหน่วยไม่มากนักจึงใช้พื้นที่รับแสงอาทิตย์ค่อนข้างมาก เพื่อให้ได้พลังงานไฟฟ้าเพียงพอต่อการใช้งาน ประกอบกับราคาของเซลล์แสงอาทิตย์ค่อนข้างสูง ทำให้ยังไม่เป็นที่นิยมใช้งานอย่างกว้างขวางนัก

          เซลล์แสงอาทิตย์ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้งานกับโครงการอวกาศมาโดยตลอด ดาวเทียมทุกดวงที่ส่งขึ้นใช้งานด้านสื่อสาร ตลอดจนยานอวกาศที่ใช้สำรวจจักรวาล ล้วนแล้วแต่ต้องมีเซลล์แสงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้าทั้งสิ้นเพราะไม่มีอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าใดๆ ที่จะเหมาะสมเทียบเท่าเซลล์แสงอาทิตย์

          การผลิตกำลังไฟฟ้าที่ผ่านมาต้องใช้พลังงานน้ำ โดยการสร้างเขื่อน ต้องใช้พลังงานน้ำมันเชื้อเพลิง เช่น โรงไฟฟ้าที่ผลิตด้วยน้ำมันและก๊าซธรรมชาติต้องใช้พลังงานจากถ่านหิน เช่น โรงไฟฟ้าที่ผลิตด้วยถ่านลิกไนต์ ซึ่งล้วนแล้วแต่มีปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมทั้งสิ้น อีกทั้งราคาของน้ำมันเชื้อเพลิงต่างๆ ขยับตัวสูงขึ้น และปริมาณเชื้อเพลิงเหล่านี้ก็มีน้อยลงตามลำดับ และอาจจะหมดไปในอนาคต พลังงานแสงอาทิตย์จึงเป็นทางเลือกหนึ่ง เพื่อเป็นพลังงานนอกรูปแบบสำหรับทดแทนต่อไปการใช้งานเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อผลิตไฟฟ้าบนพื้นโลก จึงได้รับความสนใจมากขึ้น ตั้งแต่เกิดวิกฤติพลังงาน เมื่อประเทศกลุ่มโอเปคขึ้นราคาน้ำมันดิบในปี พ.ศ. ๒๕๑๖ โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้เซลล์แสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ผลิตพลังงานไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่ และดำเนินการทดลองมีอยู่หลายแห่งบนพื้นโลก รวมทั้งในประเทศไทยด้วย

          จุดเด่นของการผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์คือ สามารถผลิตไฟฟ้าได้ทุกหนทุกแห่งที่มีแสงอาทิตย์ ไม่ว่าจะเป็นบนภูเขา ในทะเล หรือในท้องถิ่นทุรกันดารที่ไฟฟ้าจากระบบสายส่งเข้าไปไม่ถึง เซลล์แสงอาทิตย์จึงเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ มีประโยชน์ต่อการใช้งานเฉพาะ เช่น ใช้เป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้าแก่สถานีทวนสัญญาณบนภูเขา หรือในทะเลใช้เป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้าเครื่องมือสื่อสารเครื่องมืออุตุนิยมวิทยาเครื่องสูบน้ำ ตู้เย็นเก็บเวชภัณฑ์ ในท้องถิ่นห่างไกล เซลล์แสงอาทิตย์จึงมีบทบาทสูงในการพัฒนาชนบท และเหมาะสมอย่างยิ่งกับประเทศที่กำลังพัฒนา ซึ่งยังมีการกระจายของเทคโนโลยีไม่ทั่วถึง เช่นประเทศไทย