• Link to Facebook
  • Link to X
  • Link to Youtube
  • Link to Behance
  • Contact
  • Ad-information
iEnergyGuru
  • Home
  • iNews
    • ข่าวเทคโนโลยีพลังงาน
    • ข่าวพลังงานทดแทน
    • ข่าวอนุรักษ์พลังงาน
    • ข่าวด้านสิ่งแวดล้อม
    • ข่าวนวัตกรรมและเทคโนโลยี
    • ข่าวประชาสัมพันธ์
  • iKnow
    • ข้อมูลพลังงาน
      • อัตราค่าไฟฟ้า : การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค
      • อัตราค่าไฟฟ้า : การไฟฟ้านครหลวง
      • อัตราค่าไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ (Ft)
    • A Global Map
    • Energy Infographics
    • วันสำคัญ
    • สารานุกรมศัพท์พลังงาน
    • บุคคลสำคัญด้านเทคโนโลยี
    • เอกสารเผยแพร่และประชาสัมพันธ์
    • กฏหมายด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม
  • iContent
    • Renewable Energy
      • ชีวมวลและพลังงานชีวภาพ (Biomass and Bioenergy)
      • พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Geothermal Energy)
      • พลังงานน้ำ (Hydro Power)
      • พลังงานมหาสมุทร (Ocean Energy)
      • พลังงานลม (Wind Energy)
      • พลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy)
      • เชื้อเพลิงชีวภาพ (Biofuels)
    • Fossil Energy
      • ปิโตรเลียม
      • ก๊าซธรรมชาติ
      • ถ่านหิน
    • Emerging & Alternative Energy
      • พลังงานไฮโดรเจน (Hydrogen Energy)
      • Fusion Energy & Nuclear Technology
      • พลังงานจากของเสีย (Waste-to-Energy)
      • กระบวนการเลียนแบบการสังเคราะห์แสง (Artificial Photosynthesis)
    • Energy Conservation
      • พลังงานไฟฟ้า
        • Air compressor
        • Refrigeration & Air Condition
        • Motor
        • Lighting
        • Electric Power System
        • Pump & Fan
        • Heater
      • พลังงานความร้อน
        • Thermal Theory
        • Boiler
        • Furnace
        • Dryer & Oven
        • Condenser & Evaporator
      • เทคโนโลยีเชิงลึก
      • วัสดุเพื่อการอนุรักษ์พลังงาน
      • เครื่องมือวัดด้านพลังงาน
    • Industrial Management & Standard
      • ISO 50001
        • ความต้องการของมาตรฐาน ISO 50001
        • ขั้นตอนการดำเนินการตามมาตรฐาน ISO 50001
        • การตรวจสอบรับรอง ISO 50001
        • กรณีศึกษา ISO 50001
      • การจัดการพลังงานตามกฎหมาย
        • กฎหมายด้านพลังงาน
      • การจัดการอุตสาหกรรม
  • iChannel
    • ISO 50001
    • Energy Management Systems
    • Energy Conservation Video
    • Renewable Energy Video
    • The Earth Awareness
    • iEnergyGuru
  • Click to open the search input field Click to open the search input field Search
  • Menu Menu

เซลล์แสงอาทิตย์…ผู้ผลิตไฟฟ้า

Facebook7Tweet0

03-01

โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิกอน

solar farm

solar farm2

Solar Farm
(ที่มา: http://www.skyscrapercity.com)

6

เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิกอนแบบติดตั้งบนหลังคา (Roof Top)
(ที่มา: solarpanelspower.com)

เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอน (Silicon-based solar cell)

เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนคือเซลล์แสงอาทิตย์ ที่ผลิตขึ้นโดยการสร้างรอยต่อพีเอ็น ซิลิคอนบริสุทธิ์ที่เจือ (dope) ด้วยธาตุฟอสฟอรัส (P) และโบรอน (B) เกิดเป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิดเอ็น (n-type) และชนิดพี (p-type) ตามลำดับ แผ่นซิลิคอน ความหนาประมาณ 0.2-0.3 มิลลิเมตร สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ได้โดยอาศัยปรากฏการณ์โฟโตวอลเทอิก ระยะแรกเซลล์แสงอาทิตย์ผลิตโดยใช้แผ่นซิลิคอนที่

ประกอบด้วยผลึกรูปทรงเดียว (mono crystalline) ซึ่งมีต้นทุนการผลิตสูงแต่ประสิทธิภาพตํ่า ต่อมาได้รับการพัฒนามาเป็นผลึกหลายรูปทรง (poly crystalline) ทำให้ต้นทุนการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ตํ่าลง ปัจจุบันเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนให้ประสิทธิภาพสูงที่สุด และมีการผลิตใช้ในเชิงพาณิชย์มากที่สุดในบรรดาเซลล์แสงอาทิตย์ทั้งหมด เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอน จัดเป็นเซลล์แสงอาทิตย์รุ่นแรก (first generation)

เซลล์แสงอาทิตย์ฟิล์มบาง (Thin-film solar cell)

เซลล์แสงอาทิตย์ฟิล์มบางคือเซลล์แสงอาทิตย์ที่ประกอบขึ้นโดยการปลูกฟิล์มบางของซิลิคอน
อสัณฐาน (amorphous silicon) ความหนาระดับไมโครเมตรที่เจือ (dope) ด้วยธาตุฟอสฟอรัส (P) และโบรอน (B) เกิดเป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิดเอ็น (n-type semiconductor) และชนิดพี (p-type semiconductor) ตามลำดับ ลงบนแผ่นรองรับทำจากโลหะ กระจก หรือพอลิเมอร์นํ้าหนักเบา และบิดงอได้ ทำให้ต้นทุนการผลิตตํ่าลง และใช้งานได้หลากหลายกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอน เช่น ผลิตเป็นเซลล์แสงอาทิตย์บนแผ่นโค้งงอหรือประกอบเข้ากับโครงสร้างของอาคารบ้านเรือน เป็นต้น นอกจากนี้ยังสามารถใช้สารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น (n-type semiconductor) เช่น สังกะสีออกไซด์ (ZnO) มาปลูกซ้อนทับลงไปบนชั้นของสารกึ่งตัวนำชนิดพี (p-type semiconductor) เช่น โลหะผสมของแคดเมียมเทเลอไรด์ (CdTe) หรือทองแดง-อินเดียม-แกลเลียม-เซเลไนด์ (CIGS) เป็นต้น โดยมีชั้นของแคดเมียมซัลไฟด์ (CdS) คั่นอยู่ระหว่างกลางชั้นของโลหะผสมทำหน้าที่เป็นตัวดูดกลืนพลังงานจากแสงอาทิตย์ (absorber) และเหนี่ยวนำให้เกิดการถ่ายเทของอิเล็กตรอน เกิดเป็นกระแสไฟฟ้าขึ้นได้ เซลล์แสงอาทิตย์ฟิล์มบางนับเป็นเซลล์แสงอาทิตย์รุ่นที่สอง (Second Generation)

8เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดฟิล์มบาง (thin film solar cell)
(ที่มา: http://www.mysolargenerator.info)

03-02

03-03

โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดฟิล์มบางของธาตุซิลิกอนอสัญฐานและโลหะผสม CIGS

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโน (Nanocrystalline solar cell)

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโน คือเซลล์แสงอาทิตย์ที่นำนาโนเทคโนโลยี (nanotechnology) มาประยุกต์ใช้ในหลายรูปแบบ เพื่อผลิตเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีต้นทุนการผลิตตํ่าลง สามารถแข่งขันเชิงพาณิชย์กับเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนได้ ตัวอย่างเช่น เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสารอินทรีย์ (organic solar cell) ที่นำวัสดุนาโนพอลิเมอร์สังเคราะห์ 2 ชนิด ที่มีคุณสมบัติเชิงแสงและเชิงไฟฟ้าต่างกัน เช่น พอลิเฮกซิลไทโอฟีน(Polyhexylthiophene (P3HT)) และสารประกอบเชิงซ้อนของฟูลเลอรีน (fullerene derivative (PCBM)) มาให้ความร้อนจนเกิดการรวมตัวกัน (blend) ในระดับนาโน ทำให้มีคุณสมบัติรับส่งอิเล็กตรอนที่ได้รับการกระตุ้นด้วยพลังงานจากแสงอาทิตย์เกิดเป็นกระแสไฟฟ้าขึ้น หรือเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสีย้อมไวแสง (dye-sensitized solar cell) ที่อาศัยหลักการทำงานของคลอโรฟิลในใบไม้สีเขียว โดยใช้สีย้อมธรรมชาติหรือสีย้อมที่สังเคราะห์ขึ้นทำหน้าที่เป็นชั้นดูดกลืนแสง (light-absorbing layer) ถ่ายเทอิเล็กตรอนที่ได้รับการกระตุ้นด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ไปสู่ชั้นผลึกนาโน (nanocrystalline layer) ที่มีความพรุนสูง เช่น สารประกอบไทเทเนียมไดออกไซด์ ทำหน้าที่เป็นวัสดุรองรับเพื่อให้โมเลกุลของสีย้อมยึดเกาะ และมีสารอิเล็กโทรไลต์ ทำหน้าที่รับส่งอิเล็กตรอนทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกนาโนนับเป็นเซลล์แสงอาทิตย์รุ่นที่สาม (third generation)

Nanocrystalline solar cell

โครงสรางทางเคมีของพอลิเฮกซิลไทโอฟน (Polyhexylthiophene (P3HT)) และอนุพันธของฟูลเลอรีน (fullerene derivative (PCBM)) เมื่อนํามาผสมกัน และใหความรอนจะเกิดการรวมตัวกันในระดับนาโน ทําใหมีคุณสมบัติรับสงอิเล็กตรอนทําใหเกิดกระแสไฟฟาได้

03-04

การทดสอบลักษณะเฉพาะทางไฟฟ้า (Photovoltaic characterization)

การทดสอบลักษณะเฉพาะทางไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ สามารถกระทำได้ 2 วิธี คือ

(1) การทดสอบลักษณะเฉพาะสถานะคงตัว หรือลักษณะเฉพาะทางไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ในสภาวะสมดุล (equilibrium) ได้แก่ ประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานโดยรวม (overall conversion efficiency) และประสิทธิภาพเชิงควอนตัม (external quantum efficiency)

(2) การทดสอบลักษณะเฉพาะชั่วครู่ หรือการตอบสนองของเซลล์แสงอาทิตย์ต่อพลังงานกระตุ้นในช่วงเวลาสั้น ได้แก่ ช่วงเวลาที่อิเล็กตรอนคงสภาพก่อนการตกกลับ (recombination life time)

ลักษณะเฉพาะสถานะคงตัว (Steady-state characteristics)

ลักษณะเฉพาะสถานะคงตัวเป็นลักษณะเฉพาะของเซลล์แสงอาทิตย์ ที่สภาวะสมดุลไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา ได้แก่

(1) ลักษณะเฉพาะกระแส-แรงดัน (I-V characteristics) วัดโดยการจ่ายแรงดันไฟฟ้า (voltage; V) ให้กับเซลล์แสงอาทิตย์ภายใต้แสงมาตรฐานที่ระดับความเข้มต่างกันและวัดค่ากระแสไฟฟ้าต่อหน่วยพื้นที่รับแสง (current density; I) ที่เกิดขึ้นจากปรากฏการณ์โฟโตวอลเทอิก เมื่อนำค่าแรงดันและกระแสมาสร้างเป็นกราฟความสัมพันธ์กระแส-แรงดัน (I-V curve) จะสามารถคำนวณประสิทธิภาพการแปรรูปโดยรวม (overall conversion efficiency) ได้จากพลังงานจากแสงที่จ่ายให้กับเซลล์เปรียบเทียบกับพลังงานไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจากความสัมพันธ์ของค่าแรงดันไฟฟ้าที่สภาวะวงจรเปิด (open-circuit voltage; Voc), ค่ากระแสไฟฟ้าต่อหน่วยพื้นที่รับแสงที่สภาวะลัดวงจร (short-circuit current density; Isc) และ ค่า fill factor (FF; อัตราส่วนระหว่างกำลังไฟฟ้าสูงสุด (maximum power; PMAX) กับกำลังไฟฟ้าทางทฤษฎี (theoretical power; PT))

(2) ประสิทธิภาพเชิงควอนตัม (external quantum efficiency) วัดโดยการฉายแสงความเข้มตํ่าที่มีความยาวคลื่นในช่วง 0.4 -0.9 ไมโครเมตรลงบนเซลล์แสงอาทิตย์และวัดกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้น

03-04-01

กราฟความสัมพันธกระแส-แรงดัน (I-V curve) ของเซลลแสงอาทิตย (เสนสีแดง) เสนสีเขียวแสดงคากําลังไฟฟ้าทางทฤษฎี (PT) คํานวณจากผลคูณของกระแสที่สภาวะลัดวงจร (Isc) กับแรงดันไฟฟาที่สภาวะวงจรเปด (Voc) เสนสีฟาแสดงคากําลังไฟฟาสูงสุด (PMAX) ที่เซลลแสงอาทิตยผลิตไดจริง โดยอัตราสวนของ PMAX ต่อพลังงานจากแสงที่ฉายลงบนเซลลทดสอบ คือ คาประสิทธิภาพการแปรรูปโดยรวม (overall conversion efficiency; η)

03-04-02

 

กราฟแสดงประสิทธิภาพเชิงควอนตัม (external quantum efficiency) ของเซลลแสงอาทิตยในอุดมคติ (กราฟสี่เหลี่ยมเสนสีนํ้าตาล) และเซลลแสงอาทิตยที่ใชงานจริง (เสนสีดํา) ซึ่งจะมีประสิทธิเชิงควอนตัมเปนศูนย ในชวงรังสีอัลตราไวโอเล็ต (ultraviolet) เนื่องจากการตกกลับบริเวณหนาสัมผัส (front surface recombination) กับชวงรังสีอินฟราเรด (infrared) เนื่องจากแสงมีพลังงานไมมากพอที่จะกระตุนใหอิเล็กตรอนหลุดจากโครงสรางผลึกได้

ลักษณะเฉพาะชั่วครู่ (Transient characteristics)

ลักษณะเฉพาะชั่วครู่คือลักษณะเฉพาะของเซลล์แสงอาทิตย์ ที่วัดภายในเวลาสั้นระดับนาโนวินาที (nanosecond) หลังจากเริ่มฉายแสงลงบนเซลล์ทดสอบ เป็นลักษณะเฉพาะที่แสดงพฤติกรรมของอิเล็กตรอนก่อนเข้าสู่สภาวะสมดุล เช่น เวลาที่อิเล็กตรอนคงสภาพอยู่ในแถบนำไฟฟ้า (conduction band) ก่อนการตกกลับ (recombination life time) วัดได้โดยกระตุ้นเซลล์ทดสอบด้วยแสงในลักษณะพัลส์ (pulse) ที่ความเข้มต่างๆ กัน และวัดค่าแรงดันไฟฟ้าที่สภาวะวงจรเปิด (open-circuit voltage; Voc) เมื่อลดความเข้มของแสงลงค่าแรงดัน Voc ที่วัดได้จะลดลงแบบลอการิทึม (logarithmic decay) สามารถนำมาสร้างเป็นกราฟความสัมพันธ์ระหว่างเวลาที่อิเล็กตรอนคงสภาพอยู่ในแถบนำไฟฟ้าก่อนการตกกลับและแรงดันไฟฟ้าที่สภาวะเปิดวงจร เพื่อแสดงลักษณะเฉพาะชั่วครู่ของเซลล์แสงอาทิตย์ได้

Bibliography

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน. (2557). พลังงานแสงอาทิตย์. In สารานุกรมพลังงานทดแทน  (pp. 22, 26, 28, 39-41). กรุงเทพ, ประเทศไทย.ienergyguru.com

1 Review

1

Write a Review

https://i0.wp.com/ienergyguru.com/wp-content/uploads/2015/06/4.jpg?fit=2729%2C1366&ssl=1 1366 2729 iEnergyGuru. https://ienergyguru.com/wp-content/uploads/2015/07/logo-.png iEnergyGuru.2015-06-30 09:27:362023-01-04 18:07:11เซลล์แสงอาทิตย์…ผู้ผลิตไฟฟ้า
0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

ใส่ความเห็น ยกเลิกการตอบ

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องข้อมูลจำเป็นถูกทำเครื่องหมาย *

Follow us on Facebook

Newsletter

Subscribe Newsletter อัพเดทข่าวสาร สิทธิพิเศษเพื่อคุณ

Subscribe Now

Latest News & Articles

  • กระบวนการประเมินและทวนสอบคาร์บอนฟุตพริ้นท์ขององค์กร (CFO) ตามมาตรฐานสากลมกราคม 30, 2026 - 10:00 am
  • CFO คือก้าวแรกสู่ Net Zero “ทำความรู้จักคาร์บอนฟุตพริ้นท์: รอยเท้าเล็กๆ ที่ส่งผลกระทบยิ่งใหญ่ต่อโลก”มกราคม 27, 2026 - 11:00 am
  • ไม่ใช่แค่ผ้าขนหนู! 6 เรื่องจริงที่คุณอาจไม่เคยรู้เกี่ยวกับ “โรงแรมสีเขียว” มาตรฐานไทยธันวาคม 23, 2025 - 9:35 am
  • เทคโนโลยีเพื่อการลดต้นทุนสำหรับหม้อไอน้ำที่ใช้เชื้อเพลิงไม้สับ
    เทคโนโลยีเพื่อการลดต้นทุนสำหรับหม้อไอน้ำที่ใช้เชื้อเพลิงไม้สับธันวาคม 19, 2025 - 12:25 pm

Free Training Zone

  • โครงการส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงานในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดกลางและขนาดเล็ก (SMEs) กลุ่มภาคตะวันออกตอนล่างพฤษภาคม 15, 2020 - 1:55 pm
  • เชิญร่วมฟังเสวนาในหัวข้อ “กลยุทธ์สู่ความสำเร็จในการพัฒนาระบบการจัดการพลังงานสู่มาตรฐานสากล ISO 50001”กรกฎาคม 24, 2018 - 9:26 pm
  • โครงการส่งเสริมระบบการจัดการพลังงานในระดับสากล (ISO 50001)พฤษภาคม 15, 2017 - 10:24 am
  • Contact
  • นโยบายคุกกี้
  • นโยบายข้อมูลส่วนบุคคล
© Copyright 2015 - iEnergyGuru
  • Link to Facebook
  • Link to X
  • Link to Youtube
  • Link to Behance
Scroll to top Scroll to top Scroll to top
เว็บไซต์นี้มีการจัดเก็บคุกกี้(cookies) เพื่อจัดการข้อมูลส่วนบุคคล นำเสนอประสบการณ์ในการใช้เว็บไซต์ที่ดีที่สุดและช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการให้บริการแก่ท่าน การใช้งานเว็บไซต์นี้ถือเป็นการยินยอมให้เราจัดเก็บและใช้คุกกี้ของท่าน ท่านสามารถศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับนโยบายคุกกี้ของเราได้
นโยบายคุกกี้ | นโยบายความเป็นส่วนตัว
ตั้งค่าคุกกี้ยอมรับ
Manage consent

Privacy Overview

This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may affect your browsing experience.
Necessary
Always Enabled
Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly. These cookies ensure basic functionalities and security features of the website, anonymously.
CookieDurationDescription
cookielawinfo-checkbox-analytics11 monthsThis cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category "Analytics".
cookielawinfo-checkbox-functional11 monthsThe cookie is set by GDPR cookie consent to record the user consent for the cookies in the category "Functional".
cookielawinfo-checkbox-necessary11 monthsThis cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookies is used to store the user consent for the cookies in the category "Necessary".
cookielawinfo-checkbox-others11 monthsThis cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category "Other.
cookielawinfo-checkbox-performance11 monthsThis cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category "Performance".
viewed_cookie_policy11 monthsThe cookie is set by the GDPR Cookie Consent plugin and is used to store whether or not user has consented to the use of cookies. It does not store any personal data.
Functional
Functional cookies help to perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collect feedbacks, and other third-party features.
Performance
Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.
Analytics
Analytical cookies are used to understand how visitors interact with the website. These cookies help provide information on metrics the number of visitors, bounce rate, traffic source, etc.
Advertisement
Advertisement cookies are used to provide visitors with relevant ads and marketing campaigns. These cookies track visitors across websites and collect information to provide customized ads.
Others
Other uncategorized cookies are those that are being analyzed and have not been classified into a category as yet.
SAVE & ACCEPT