รู้หรือไม่ ? จุดเริ่มต้นโซลาร์เซลล์เริ่มมาได้อย่างไร ?
.
โซลาร์เซลล์ (Solar Cell) เป็นผลงานที่เกิดจากจากความอยากรู้ทางวิทยาศาสตร์ นวัตกรรม และการแสวงหาพลังงานที่ยั่งยืน จากจุดเริ่มต้นเล็ก ๆ เหล่านั้นถูกพัฒนามาเป็นแนวหน้าของการปฏิวัติพลังงานหมุนเวียน และเป็นสัญลักษณ์ของความหวังสำหรับการใช้พลังงานอย่างเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในอนาคต เรามาดูกันดีกว่าว่า เส้นทางการเดินทางของโซลาร์เซลล์ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันเป็นอย่างไรบ้าง
.
ย้อนกลับไปเมื่อปี ค.ศ. 1839 ครอบครัว Becquerel Alexandre-Edmond Becquerel, Antoine Cesar Becquerel และ Henri Becquerel พวกเขาสามารถ “สังเกตผลกระทบของเซลล์แสงอาทิตย์ในยุคแรก” ได้ โดยสังเกตเห็นว่ากระแสไฟฟ้าขนาดเล็กเกิดขึ้นเมื่อโลหะสัมผัสกับแสง แต่เขาไม่สามารถอธิบายถึงผลกระทบที่เกิดขึ้นได้
ต่อมาในปี ค.ศ. 1883 Charles Fritts นักประดิษฐ์ชาวอเมริกันได้สร้างโซลาร์เซลล์จาก “ซีลีเนียม” เป็นครั้งแรก Fritts หวังว่าโซลาร์เซลล์ของเขาจะแข่งขันกับโรงไฟฟ้าถ่านหินของ Edison ได้ แต่เซลล์แสงอาทิตย์กลับมีประสิทธิภาพน้อยกว่าร้อยละ 1 ในการแปลงแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า จึงไม่เป็นประโยชน์มากนัก การวิจัยเรื่องเซลล์แบบซีลีเนียมยังคงดำเนินต่อไปอีกหลายทศวรรษ แต่ไม่ได้ถูกนำไปใช้งานอย่างแพร่หลาย
.
ความก้าวหน้าครั้งสำคัญครั้งถัดมาของเทคโนโลยีโซลาร์เซลล์เกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1940 โดย Russell Shoemaker Ohl นักวิจัยด้านเซมิคอนดักเตอร์ที่ Bell Labs และได้ตรวจสอบตัวอย่างสารซิลิกอน หนึ่งในสารซิลิกอนนั้นมีรอยร้าวตรงกลาง เขาสังเกตเห็นว่าเมื่อสารเหล่านั้นสัมผัสกับแสงจะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตรงกลาง ซึ่ง Ohl ได้สร้างจุดแยก p-n ซึ่งเป็นพื้นฐานของโซลาร์เซลล์ขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจ ประจุบวกส่วนเกินจะก่อตัวที่ด้านหนึ่งของแผงกั้น p-n และประจุลบส่วนเกินจะก่อตัวที่อีกด้านหนึ่งของแผงกั้นทำให้เกิดสนามไฟฟ้า เมื่อต่อเซลล์เข้ากับวงจร โฟตอนที่เข้ามากระทบเซลล์จะกระตุ้นให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่
.
ในปี ค.ศ. 1954 - Bell Labs ได้เปิดตัวสิ่งประดิษฐ์ใหม่ในวันที่ 25 เมษายน 1954 พวกเขาสาธิตแผงโซลาร์เซลล์ที่ให้พลังงานกับชิงช้าสวรรค์ของเล่นขนาดเล็กและเครื่องส่งวิทยุพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งโซลาร์เซลล์ชนิดซิลิกอนรุ่นแรกนั้นมีประสิทธิภาพประมาณร้อยละ 6 ในการแปลงพลังงานจากแสงแดดเป็นพลังงานไฟฟ้าถือเป็นการพัฒนาที่เหนือกว่าโซลาร์เซลล์รุ่นก่อน ๆ
เรียกได้ว่าโซลาร์เซลล์ชนิดซิลิกอนนั้นมีราคาแพงในการผลิต และความพยายามช่วงแรก ๆ ในเชิงพาณิชย์ก็ไม่ประสบความสำเร็จมากนัก แต่ภายในเวลาไม่กี่ปีต่อมา โซลาร์เซลล์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเพื่อจ่ายพลังงานให้กับดาวเทียมและการใช้งานอื่น ๆ ตามมา โดยทุกวันนี้โซลาร์เซลล์ถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์ทุกประเภท ตั้งแต่เครื่องคิดเลขแบบพกพา ไปจนถึงแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคา การออกแบบที่พัฒนาทั้งทางด้านเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าและวัสดุขั้นสูง ทำให้สามารถสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพมากกว่า 40 เปอร์เซ็นต์ ทั้งการวิจัยและพัฒนายังคงดำเนินต่อไปโดยมีเป้าหมายในการลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพ เพื่อให้พลังงานแสงอาทิตย์สามารถแข่งขันกับเชื้อเพลิงฟอสซิลได้มากขึ้น และเพิ่มความยั่งยืนให้กับโลกใบนี้
source ; Advance Physics
