โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์

จำนวนผู้เยี่ยมชมหน้านี้

                 โครงสร้างที่นิยมมากที่สุด ได้แก่ รอยต่อพีเอ็นของสารกึ่งตัวนำ สารกึ่งตัวนำที่ราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดบนโลก คือ ซิลิคอน จึงถูกนำมาสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ โดยนำซิลิคอนมาถลุง และผ่านขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์ จนกระทั่งทำให้เป็นผลึก จากนั้นนำมาผ่านกระบวนการแพร่ซึมสารเจือปนเพื่อสร้างรอยต่อพีเอ็น โดยเมื่อเติมสารเจือฟอสฟอรัส จะเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น (เพราะนำไฟฟ้าด้วยอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบ) และเมื่อเติมสารเจือโบรอน จะเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดพี (เพราะนำไฟฟ้าด้วยโฮลซึ่งมีประจุบวก) ดังนั้น เมื่อนำสารกึ่งตัวนำชนิดพีและเอ็นมาต่อกัน จะเกิดรอยต่อพีเอ็นขึ้น โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอน อาจมีรูปร่างเป็นแผ่นวงกลมหรือสี่เหลี่ยมจัตุรัส ความหนา 200-400 ไมครอน (0.2-0.4 มม.) ผิวด้านรับแสงจะมีชั้นแพร่ซึมที่มีการนำไฟฟ้า ขั้วไฟฟ้าด้านหน้าที่รับแสงจะมีลักษณะคล้ายก้างปลาเพื่อให้ได้พื้นที่รับแสงมากที่สุด ส่วนขั้วไฟฟ้าด้านหลังเป็นขั้วโลหะเต็มพื้นผิว
                ส่วนใหญ่แล้วผู้ผลิตแผงโซล่าเซลล์จะต่ออนุกรมเซลล์เข้าด้วยกันให้ได้แรงดันรวมตามระบบมาตรฐานสากลคือ 12,24,48,…โวลท์ โดยแรงดันที่ผลิตจากแผงจะต้องมากกว่าแรงดันระบบประมาณ 1.4 -1.5 เท่า (ตามหลักการถ่ายเทประจุ แรงดันที่ชาร์จจะต้องมากกว่าแรงดันที่ต้องการชาร์จ)

                ตัวอย่าง ถ้าโซล่าเซลล์แบบโมโนคริสเตลไลน์ หนึ่งเซลล์ผลิตแรงดันที่กำลังไฟฟ้าสูงสุดได้ 0.5 โวลท์ กระแส 7.8 แอมป์ จะต้องใช้เซลล์ต่ออนุกรมกันจำนวน 36 เซลล์ถึงจะได้แรงดันแผงประมาณ 18 โวลท์ และแผงนี้มีกำลังไฟฟ้าประมาณ 140 วัตต์

               โดยมีวิธีการคำนวณ ดังนี้
               ขนาดแรงดันของแผงโซล่าเซลล์   
                   - เซลล์ภายในแผง ต่อกันแบบอนุกรม แรงดันรวมของแผง (โมดูล) จะมีค่าเท่ากับแรงดันแต่ละเซลล์บวกกัน หรือแรงดันของเซลล์ คูณด้วยจำนวนเซลล์  
                  - ดังนั้นแผงนี้จะมีแรงดันเท่ากับ 0.5 x 36 = 18 V
              ขนาดกระแสของแผงโซล่าเซลล์   
                   - เซลล์ภายในแผง ต่อกันแบบอนุกรม กระแสรวมของแผง (โมดูล) จะมีค่าเท่าเดิม  
                  - ดังนั้นแผงนี้จะมีกระแสเท่าเดิม คือ 7.8 A
              ขนาดกำลังไฟฟ้าของแผงโซล่าเซลล์
                 - คำนวณได้จาก การนำค่าแรงดันของแผง คูณกับค่ากระแสของแผง
                - ดังนั้นแผงนี้จะสามารถจ่ายกำลังไฟฟ้าได้เท่ากับ 18 x 7.8 = 140.8 W