บทที่ 1 ความรูพื้นฐานเกี่ยวกับ เซลลแสงอาทิตย เซลลแสงอาทิตยเปนสิ่งประดิษฐอิเล็กทรอนิกสที่สามารถแปลงพลังงานแสงใหเปนพลังงานไฟฟาได ดวยปรากฏการณโฟโตโวลทาอิก เซลลแสงอาทิตยชนิดแรกไดแกเซลลแสงอาทิตยชนิดผลึกซิลิคอนซึ่งไดรับ การพัฒนาขึ้นใน ค.ศ. 1954 การใชงานเซลลแสงอาทิตยเริ่มจากการใชงานในยานอวกาศใน ค.ศ. 1958 และเมื่อเกิดเหตุการณวิกฤตน้ํามันในตนทศวรรษที่ 1970 เซลลแสงอาทิตยจึงเริ่มไดรับความ สนใจ ในการใช งานเปนแหลงพลังงานทดแทนบนพื้นโลก ปจจุบันเซลลแสงอาทิตยไดเขามามีบทบาทตอชีวิตความเปนอยูของ มนุษยอยางใกลชิด ความตองการเซลลแสงอาทิตยในแตละปก็เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ อัตราการเติบโตการใชงานเซลล แสงอาทิตยในชวง ค.ศ. 2002 – 2003 สูงถึง 30-40% เฉพาะใน ค.ศ. 2002 มีการติดตั้งใชงานเซลล แสงอาทิตยสูงถึง 540 MW ทางดานตนทุนการผลิตก็ไดลดลงเหลือประมาณ 2-3 ดอลลารสหรัฐตอวัตตแลว สําหรับในประเทศไทยจนถึง ค.ศ. 2003 มีการติดตั้งใชงานเซลลแสงอาทิตยรวมแลวประมาณ 6 MW และกําลังเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ทุกป ในบทนี้จะกลาวถึง ความรูพื้นฐานเกี่ยวกับเซลลแสงอาทิตย ซึ่งไดแกโครงสรางและหลักการทํางาน ของเซลลแสงอาทิตย หลักการใชงานพื้นฐานเซลลแสงอาทิตย และประโยชนของเซลลแสงอาทิตย
1.1 ความสําคัญของเซลลแสงอาทิตย เซลลแสงอาทิตย (solar cell) เปนสิ่งประดิษฐออปโตอิเล็กทรอนิกสที่สรางจากสารกึ่งตัวนํา สามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย (หรือแสงจากหลอดไฟ) ใหเปนพลังงานไฟฟาไดโดยตรง ทันทีที่มีแสงตก กระทบ เซลลแสงอาทิตยก็จะผลิตไฟฟาไดทันที และไฟฟาที่ไดนั้นจะเปนไฟฟากระแสตรง (DC current) เซลลแสงอาทิตยเปนแหลงพลังงานทดแทนชนิดหนึ่ง (renewable energy) ที่เปนที่ยอมรับกันทั่วไปวา สะอาด และไมสรางมลภาวะเปนพิษใดๆ ขณะใชงาน ไมทําลายสภาพแวดลอม เพียงแตติดตั้งเซลลแสงอาทิตยไวกลาง แสงอาทิตย ก็สามารถใชงานไดทันที เซลลแสงอาทิตยทํางานไดโดยไมสรางเสียงรบกวนหรือการเคลื่อนไหว และไมเคยปรากฏวามีการคัดคานการผลิตกระแสไฟฟาดวยเซลลแสงอาทิตย เนื่องจากเซลลแสงอาทิตยทํางาน โดยใชพลังงานแสงอาทิตยเทานั้น จึงเปนการประหยัดน้ํามัน และสามารถผลิตกระแสไฟฟาไดจากแสงอาทิตย ซึ่งเปนพลังงานที่มนุษยไดมาฟรีและมีไมสิ้นสุด อายุการใชงานของเซลลแสงอาทิตยยาวนานกวา 20 ป ดังนั้น เมื่อลงทุนติดตั้งเซลลแสงอาทิตยในครั้งแรก ก็แทบจะไมมีคาใชจายเพิ่มขึ้นอีกตอไป การผลิตกระแสไฟฟาดวยเซลลแสงอาทิตยเปนหนึ่งในนโยบายการผลิตพลังงานทดแทนของประเทศ ไทย และเมื่อเปรียบเทียบกับพลังงานทดแทนอื่นๆ ที่มีการคนควาในประเทศไทย เชน พลังงานลม พลังงาน ความรอนใตพิภพ ปรากฏเปนที่เดนชัดวา เทคโนโลยีเซลลแสงอาทิตยถูกนํามาใชงานไดอยางประสบ ความสําเร็จมากที่สุด เชน มีการใชในหมูบานชนบทหางไกลที่สายไฟฟาไปไมถึง ใชสูบน้ําบาดาลในพื้นที่ ทุรกันดาร ใชในระบบสื่อสารถายทอดสัญญาณโทรศัพท ใชในการทหาร ฯลฯ ใน ค.ศ. 1998 ไดมีโครงการ สาธิตการติดตั้งเซลลแสงอาทิตยบนหลังคาบานในเขตกรุงเทพมหานคร (solar houses) จํานวน 10 หลังอีก ดวย เซลล-แสงอาทิตยที่ติดตั้งแลวในประเทศไทยทั้งหมดในขณะนี้มีกําลังไฟฟาเอาตพุตรวมประมาณ 3.7
1-1