แผงโซลาร์เซลล์ผลิตไฟฟ้าได้อย่างไร?

แผงโซลาร์เซลล์ใช้เซลล์แสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า อ้างจากกระทรวงพลังงานสหรัฐ พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่นับไม่ถ้วนต่างจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ในที่สุดเชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้จะหมดลง และโลกจะต้องหันไปหาแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม เมื่อเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ใหม่พัฒนาขึ้น ต้นทุนของแผงโซลาร์เซลล์จะลดลงในขณะที่ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น แผงโซลาร์เซลล์สามารถเปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง

เมื่อโฟตอนจากดวงอาทิตย์กระทบกับเซลล์สุริยะ อิเล็กตรอนจะถูกปลดปล่อยออกจากเซลล์สุริยะ ตามรายงานของกระทรวงพลังงานสหรัฐ อิเล็กตรอนเหล่านี้เคลื่อนที่ไปยังพื้นผิวของเซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ซึ่งทำให้เกิดความไม่สมดุลระหว่างพื้นผิวด้านหลังและด้านหน้าของเซลล์ สิ่งนี้จะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ใกล้เคียงกับปลายด้านตรงข้ามของแบตเตอรี่ หากพื้นผิวทั้งสองนี้เชื่อมต่อกันโดยใช้โหลดภายนอก เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้า ไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้น

เซลล์โวลตาอิกเดี่ยวสามารถมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 0.5 ถึง 4 นิ้ว ตามที่กระทรวงพลังงานสหรัฐระบุ

ข้อเสียอย่างหนึ่งของการใช้แผงโซลาร์เซลล์ในการผลิตไฟฟ้าคือปริมาณแสงแดดที่ส่องถึงพื้นผิวโลกไม่สอดคล้องกัน อ้างจากกระทรวงพลังงานสหรัฐ ปริมาณพลังงานที่ส่งไปยังพื้นผิวโลกจากดวงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปี ช่วงเวลาของวัน และสภาพอากาศ พลังงานแสงอาทิตย์เก็บได้ยาก ซึ่งถือเป็นความท้าทายอีกประการหนึ่ง ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือต้องสร้างแผงโซลาร์พื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อรวบรวมพลังงานจำนวนมาก

ข้อดีอย่างหนึ่งของการใช้แผงโซลาร์เซลล์เพื่อผลิตไฟฟ้าคือไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชิงกลขนาดใหญ่เพื่อผลิตไฟฟ้า อ้างจากกระทรวงพลังงานสหรัฐ เมื่อใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล จำเป็นต้องใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่ ระบบแผงโซลาร์เซลล์ยังติดตั้งง่ายอย่างรวดเร็วและสามารถปรับขนาดได้ ประโยชน์หลักของการใช้แผงโซลาร์เซลล์ในการผลิตไฟฟ้าคือการผลิตพลังงานโดยไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ระบบแรกได้รับการพัฒนาในปี พ.ศ. 2497 โดยนักวิจัยของ Bell Telephone ตามรายงานของกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา เซลล์สุริยะเริ่มต้นในปลายทศวรรษ 1950 ถูกใช้เป็นพลังงานให้กับดาวเทียมอวกาศของ NASA ไม่นานหลังจากนั้น เซลล์สุริยะก็ถูกใช้เพื่อจ่ายพลังงานให้กับสิ่งของชิ้นเล็กๆ เช่น นาฬิกาและเครื่องคิดเลข

ปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่ตกลงสู่พื้นโลกในหนึ่งชั่วโมงนั้นมากกว่าปริมาณพลังงานที่มนุษย์บริโภคตลอดทั้งปี ตามข้อมูลของ Pnas.org