หลักการทำงานของแผงโซลาร์เซลล์

แผงโซลาร์เซลล์เป็นเครื่องมือที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า หลักการทำงานขึ้นอยู่กับผลของเซลล์แสงอาทิตย์ที่พบในเซมิคอนดักเตอร์

แผงโซลาร์เซลล์ถูกสร้างขึ้นจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์หลายชุด (หลายครั้งโดยใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ทำจากซิลิกอน-) เชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือแบบขนาน

โดยทั่วไปที่ใช้จะเป็นซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ อะตอมของซิลิคอนแต่ละอะตอมมีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 4 ตัว และเมื่อ "เติม" (เช่น ด้วยฟอสฟอรัสและ/หรือโบรอน) สารกึ่งตัวนำชนิด P- จะถูกสร้างขึ้น (โดยที่รูเป็นตัวพาประจุหลัก) พร้อมกับสารกึ่งตัวนำชนิด N- โดยที่อิเล็กตรอนอิสระเป็นตัวพาและถูกสร้างขึ้นร่วมกันของทั้งสองชั้น ซึ่งจะอยู่ใกล้รอยต่อของทั้งสองเสมอ

เมื่อแสงแดด (ประกอบด้วยโฟตอน) ตกกระทบพื้นผิวแผงโซลาร์เซลล์ โฟตอนจะถูกดูดซับโดยอะตอมของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์

จุดเชื่อมต่อ PN จะสร้างสนามไฟฟ้าภายในซึ่งทำให้ประจุเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่กำหนด ซึ่งทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้า เมื่อปลายทั้งสองข้างของแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับโหลด (เช่น หลอดไฟ/อุปกรณ์ไฟฟ้า) ผ่านสายไฟ อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่จากบริเวณ N ผ่านวงจรภายนอกไปยังบริเวณ P และผลลัพธ์จะเป็น DC

ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับความเข้มของแสง ปริมาณพื้นที่บนพื้นผิวเซลล์แสงอาทิตย์ และประสิทธิภาพของวัสดุที่ใช้