พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานที่ไม่มีวันหมด

    0
    124
    พลังงานแสงอาทิตย์

    ทุกๆวันตั้งแต่เช้าจรดเย็น เราได้สัมผัสกับพลังงานตามธรรมชาติอย่างหนึ่งอยู่เป็นประจำ นั่นก็คือ พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานนี้เป็นต้นกำเนิดวัฏจักรของสิ่งมีชีวิตในโลกนี้ ทำให้เกิดระบบนิเวศน์ที่สมดุล เกิดการหมุนเวียนของกระแสน้ำ กระแสลม เกิดธาตุต่างๆ รวมถึงสิ่งมีชีวิตบนโลกก็ล้วนต้องพึ่งพาพลังงานจากแสงอาทิตย์ และแสงอาทิตย์ยังเป็นแหล่งพลังงานที่ไม่มีสิ้นสุด ตราบใดที่ระบบสุริยะจักรวาลยังคงอยู่ โลกก็จะได้รับพลังงานแสงอาทิตย์ตลอดไป

    ในปัจจุบันพลังงานแสงอาทิตย์ถูกนำมาใช้เพื่อเป็นพลังงานทดแทนอย่างกว้างขวาง เช่น การผลิตไฟฟ้า การใช้ความร้อนไปใช้ในการอบแห้งของพืชผลทางการเกษตร หรือแม้กระทั่งใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์มาสร้างระบบทำความเย็น ฯลฯ

    พลังงานแสงอาทิตย์

    การนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์

    มีวิธีการมากมายที่จะนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้งาน อาจจะใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์โดยตรง หรือการใช้พลังงานแสงอาทิตย์มาเปลี่ยนเป็นพลังงานอื่นๆก่อน แล้วจึงนำพลังงานที่ได้ไปใช้ประโยชน์อีกที เช่น พลังงานไฟฟ้า ฯลฯ โดยทั่วไปก็ต้องใช้อุปกรณ์ที่สามารถเก็บสะสมความร้อนให้ได้มากพอสมควร แล้วจึงค่อยเปลี่ยนเป็นพลังงานที่ต้องการจะใช้ วันนี้เรามารู้จักกับอุปกรณ์สำคัญที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้ากัน

    เซลล์แสงอาทิตย์ หรือ Solar Cell

    เซลล์แสงอาทิตย์ถูกสร้างขึ้นมาครั้งแรกในปี ค.ศ. 1954 โดยท่านแชปปิน ท่านฟูลเลอร์ และท่านเพียสัน ทั้ง 3 ท่านนี้ได้ค้นพบเทคโนโลยีการสร้างรอยต่อของ พี-เอ็น (P-N) แบบใหม่ โดยวิธีการแพร่สารเข้าไปในผลึกของซิลิกอน จนได้เป็นเซลล์แสงอาทิตย์อันแรกของโลก ในตอนนั้นมีประสิทธิภาพแค่เพียง 6% ต่อมาได้ถูกพัฒนาให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นเรื่อยๆจนถึง 15% แล้ว ซึ่งในช่วงแรกเซลล์แสงอาทิตย์จะถูกนำมาใช้ในโครงการด้านอวกาศเพื่อเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานไฟฟ้า ในเวลาต่อมาจึงได้มีการนำเอาเซลล์แสงอาทิตย์มาใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก

    เซลล์แสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นมาเพื่อเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยการใช้สารกึ่งตัวนำ ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้ซิลิคอนมาผลิตเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ สารกึ่งตัวนำจะมี 2 ชั้น ชั้นหนึ่งจะถูกชาร์จที่ขั้วบวก ส่วนอีกชั้นจะถูกชาร์จที่ขั้วลบ เมื่อแสงอาทิตย์ตกกระทบไปบนแผ่น Solar Cell และมีพลังงานสะสมในจำนวนมากพอ มันจะถ่ายเทพลังงานให้แก่ Electron ในเซลล์แสงอาทิตย์ จนเกิดการเคลื่อนที่ของ Atom ไหลผ่านรอยต่อของสารกึ่งตัวนำจนครบวงจร ทำให้เกิดไฟฟ้ากระแสตรงขึ้น พลังงานที่ได้จาก Solar Cell เป็นพลังงานที่สะอาด และไม่สร้างมลภาวะใดๆให้กับสิ่งแวดล้อม

    ในปัจจุบันมีการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กออกมาจำหน่ายในท้องตลาดกันมากมาย สามารถเลือกซื้อมาใช้ในราคาที่ไม่แพงมากนัก มีทั้งแผงโซล่าเซลล์ที่ใช้ผลิตไฟฟ้าโดยตรง หรืออุปกรณ์บางอย่างที่ติดแผงโซล่าเซลล์ เช่น เครื่องคิดเลข โคมไฟ หรือกาต้มน้ำ ฯลฯ

    ข้อดีข้อเสียของพลังงานแสงอาทิตย์

    การใช้พลังงานแสงอาทิตย์มีทั้งข้อดีและข้อเสีย ซึ่งพอสรุปได้ ดังนี้

    ข้อดี

    1.เป็นพลังงานจากธรรมชาติที่ใช้ไม่มีวันหมด คือใช้กันได้ตลอดไป (ถ้าโลกยังไม่แตกก่อน)

    2.เป็นพลังงานที่สะอาด ปราศจากมลภาวะและช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ

    3.เป็นพลังงานที่สามารถใช้ได้ทั่วโลก ขอแค่มีแสงจากดวงอาทิตย์ก็พอ

    4.มีความหลากหลายในการใช้งาน สามารถดัดแปลงนำมาใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้า ระบบทำความร้อน ระบบทำความเย็น และอื่นๆ

    ข้อเสีย

    1.มีต้นทุนสูง ทั้งการติดตั้ง อุปกรณ์ รวมถึงค่าบำรุงรักษา

    2.ไม่สะดวก เพราะแสงอาทิตย์ไม่ได้มีตลอดเวลา หรือถ้าหมดแสงอาทิตย์ก็ต้องเก็บกระแสไฟไว้ในแบตเตอรี่สำรอง เป็นการเพิ่มค่าใช้จ่ายให้สูงขึ้น

    3.สภาพอากาศ การใช้พลังงานแสงอาทิตย์จะขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ หากอากาศแปรปรวน มีเมฆมาก ฝนตก มีพายุ ก็ไม่สามารถใช้งานได้

    4.ความเข้มข้นของพลังงาน พลังความร้อนจากแสงอาทิตย์เมื่อส่องมายังโลกจะมีความเข้มข้นไม่เท่ากัน หากความเข้มข้นต่ำ จะต้องใช้อุปกรณ์เพื่อรับแสงมากขึ้น

    ตราบใดที่แสงอาทิตย์ยังสาดส่องถึงพื้นโลก มนุษย์ก็ยังมีความพยายามในการศึกษาค้นคว้าและพัฒนาการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์มากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งก็หวังว่าในอนาคตเราคงได้ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในรูปแบบอื่นๆอีกมากมาย และพลังงานแสงอาทิตย์อาจจะกลายเป็นพลังงานหลักที่ใช้กันทั่วโลกก็ได้ คงต้องติดตามกันต่อไป…

    ข้อมูลพลังงานแสงอาทิตย์อื่นๆ
    การเปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นพลังงาน : greenpeace.org
    เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell) : egat.co.th