ความเป็นมาและวิวัฒนาการของแผงโซล่าเซลล์จากอดีตถึงปัจจุบัน

ก่อนจะมาเป็น แผงโซล่าเซลล์ ที่เราใช้ในปัจจุบัน มีวิวัฒนาการของการใช้พลังแสงอาทิตย์จากอดีตที่น่าสนใจกว่าหนึ่งศตวรรษ

มนุษย์เรารู้จักการใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์มามากกว่าหนึ่งศตวรรษ เมื่อมีการค้นพบว่ากระแสไฟฟ้ามีปฏิกิริยาเมื่อกระทบกับแสงแดด จนนำมาสู่การประดิษฐ์คิดค้นและพัฒนานวัตกรรมที่เรียกว่า แผงโซล่าเซลล์ ที่นำพลังงานจากแสงอาทิตย์มาแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าเพื่อใช้งานให้ดีมากขึ้นเรื่อยๆ จนมาถึงในปัจจุบัน ที่มีผู้คนทั่วโลกสนใจการใช้พลังงานสะอาดที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น อย่างการใช้ Solar Cell แทนการผลิตกระแสไฟฟ้าแบบดั้งเดิม ที่นอกจากจะมีค่าใช้จ่ายของค่าไฟฟ้าที่มากขึ้นเรื่อยๆ แล้ว ยังทำให้เราสูญเสียทรัพยากรจากสิ่งแวดล้อมไปอย่างมหาศาลในการผลิตไฟฟ้าเพื่อใช้งานให้เพียงพอต่อความต้องการที่มากขึ้นเรื่อยๆ ของมนุษย์

มากกว่าหนึ่งศตวรรษ… คือระยะเวลาของการถือกำเนิดขึ้นของแผงโซล่าเซลล์

จุดเริ่มต้นของนวัตกรรมของการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการผลิตไฟฟ้า เกิดขึ้นในปี ค.ศ.1839 จากนักฟิสิกส์หนุ่มชาวฝรั่งเศสที่ชื่อว่า  Edmond Becquerel ที่สังเกตเห็นปรากฏการณ์ไฟฟ้าที่มาจากการเกิดแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้า เมื่อสัมผัสกับแสงแดดหรือการแผ่รังสีของพระอาทิตย์ นำไปสู่การศึกษาและวิจัยเพิ่มเติมหลังจากนั้นไม่กี่ทศวรรษต่อมา นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Augustin Mouchot ได้รับแรงบันดาลใจจากงานของนักฟิสิกส์รายนี้ และได้จดทะเบียนสิทธิบัตรสำหรับเครื่องยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ในช่วงทศวรรษที่ 1860 

จากนั้นในปี ค.ศ. 1883 นักประดิษฐ์ชาวนิวยอร์ก Charles Fritts ได้ประดิษฐ์ แผงโซล่าเซลล์ ตัวแรกของโลกด้วยโมดูลซีลีเนียมที่ด้วยทองคำบางๆ เพื่อสร้างกระแสไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าที่ต่อเนื่อง คงที่และมีกำลังมากสำหรับติดตั้งที่หลังคาบ้าน แต่การสร้าง Solar Cell ขึ้นครั้งแรกนี้ ก็ยังมีข้อด้อยและประสิทธิภาพไม่เพียงพอต่อการแปลงแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า เพราะสิ่งที่ Fritts สร้างนั้นมีอัตราการแปลงพลังงานอยู่ที่ 1 ถึง 2 เปอร์เซ็นต์ แต่การทำงานของการแปลงพลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่มีประสิทธิภาพพอเพียงต่อการใช้งานต้องอยู่ที่ 15 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ 

เพียงไม่กี่ปีต่อมาในปี ค.ศ. 1888 นักประดิษฐ์ชื่อ Edward Weston ได้สิทธิบัตรเกี่ยวกับโซล่าเซลล์ถึง 2 ฉบับ คือ สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา 389,124 และสิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา 389,425 ด้วยหลักการของการเปลี่ยนพลังงานรังสีที่ได้รับจากดวงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยพลังงานแสงอาทิตย์จะถูกโฟกัสผ่านเลนส์ (f) ไปยังแผงโซล่าเซลล์ (a) Thermopile (เทอร์โมไพล์) ที่เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่แปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานไฟฟ้าจะทำให้แผง Solar Cell ร้อนขึ้น ส่งผลให้อิเล็กตรอนถูกปล่อยออกมาและมีกระแสไหลเพื่อสร้างไฟฟ้า นั่นเอง 

และในปีเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียชื่อ Aleksandr Stoletov ได้โซล่าเซลล์ตัวแรกโดยอาศัยปรากฏการณ์ของ Photoelectric ที่ถูกค้นพบครั้งแรกโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ Heinrich Rudolf Hertz (ไฮน์ริช เฮิรตซ์ ) ซึ่งในงานวิจัยของเขาพบว่าแสงอัลตราไวโอเลตสร้างพลังงานได้มากกว่าแสงที่มองเห็นได้ ด้วยหลักการนี้ทำให้ แผงโซล่าเซลล์ ใช้เอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกเพื่อแปลงแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า

ในปี 1894 ก่อกำเนิดอุปกรณ์สำหรับติดตั้งแผงโซล่าเซลล์

อุปกรณ์สำหรับติดตั้งและใช้งานเทอร์โมไพล์ ที่เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่แปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานไฟฟ้า ถูกประดิษฐ์ขึ้นจาก นักประดิษฐ์ชาวอเมริกันชื่อ Melvin Severy จนได้รับสิทธิบัตร 527,377 รายการสำหรับ "อุปกรณ์สำหรับติดตั้งและใช้งานเทอร์โมไพล์" และ 527,379 รายการสำหรับ "อุปกรณ์สำหรับผลิตไฟฟ้าด้วยความร้อนจากแสงอาทิตย์" ที่อ้างอิงจากการค้นพบปรากฏการณ์ของ Photoelectric ที่สร้างกระแสไฟฟ้าโดยการกระทำของความร้อนจากแสงอาทิตย์บนเทอร์โมไพล์ เป็นครั้งแรก

นอกจากนั้นยัง สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าคงที่ในระหว่างการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ในแต่ละวันและประจำปี ซึ่งช่วยให้ใครก็ตามไม่ต้องเคลื่อนย้ายเทอร์โมไพล์ตามการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ สิทธิบัตรฉบับที่สองของ Severy จากปี 1889 กลายเป็นนวัตกรรมเพื่อการใช้พลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์เพื่อผลิตไฟฟ้าเพื่อความร้อน แสงสว่างและพลังงาน ท่ีเราเรียกกันว่า แผงโซล่าเซลล์ ในปัจจุบัน โดยมีการอุปกรณ์สำหรับติดตั้งให้สามารถควบคุมได้ในแนวตั้งและบนจานหมุน ซึ่งทำให้พวกมันเคลื่อนที่ในระนาบแนวนอนได้ จากนั้นเกือบหนึ่งทศวรรษต่อมาในปี 1897 นักประดิษฐ์ชาวอเมริกันชื่อ Harry Reagan (แฮร์รี เรแกน) ได้รับสิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา 588,177 สำหรับ "การประยุกต์ใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์กับแบตเตอรี่เทอร์โม" ซึ่งก็คือแบตเตอรี่ความร้อนสำหรับใช้เป็นพื้นที่รวบรวม, จัดเก็บและปล่อยพลังงานความร้อน 

ในปี 1950 ค้นพบวัสดุที่สามารถมีอัตรแปลงกระแสไฟฟ้าได้ดีกว่าซีลีเนียม

นักประดิษฐ์ Daryl Chapin, Calvin Fuller และ Gerald Pearson ได้ค้นพบว่าซิลิคอนมีประสิทธิภาพมากกว่าซีลีเนียม พวกเขาสามารถสร้าง แผงโซล่าเซลล์ ที่มีประสิทธิภาพ 6 เปอร์เซ็นต์ได้ จนได้รับการแต่งตั้งให้เข้าหอเกียรติยศนักประดิษฐ์แห่งชาติในปี 2008 แต่ถึงกระนั้นเอง การใช้วัสดุที่เป็นซิลิคอนนั้นมีราคาแพงมาก ทำให้การผลิตโซล่าเซลล์มีต้นทุนที่สูงเกินกว่าประชาชนทั่วไปจะสามารถจ่ายได้ 

จุดกำเนิด Solar Rooftop

ในปี 1973 มหาวิทยาลัย Delaware ได้รับการยกย่องในการสร้างอาคารพลังงานแสงอาทิตย์แห่งแรกที่เรียกว่า “Solar One” โดยใช้การก่อสร้างแบบผสมผสานระหว่างความร้อนจากแสงอาทิตย์และพลังงานไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ ซึ่งอาคารไม่ได้ใช้ แผงโซล่าเซลล์ แต่กลับรวมพลังงานแสงอาทิตย์เข้ากับหลังคาทีทำจากซิลิคอนแทน ในช่วงเวลานั้นสหรัฐอเมริกาที่เกิดวิกฤติพลังงาน สภาคองเกรสและรัฐบาลกลางมีความมุ่งมั่นที่จะทำให้พลังงานแสงอาทิตย์ใช้งานได้และราคาไม่แพง เพื่อทำการตลาดสู่สาธารณชน หลังจากการเปิดตัว “Solar One” ผู้คนมองว่าพลังงานแสงอาทิตย์เป็นทางเลือกสำหรับบ้านของตน และในช่วงทศวรรษที่ 1980 รัฐบาลกลางมีส่วนเกี่ยวข้องกับการวิจัยและพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์มากขึ้น โดยให้ทุนสนับสนุนและสิทธิประโยชน์ทางภาษีสำหรับผู้ที่ใช้และลงทุนในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ จนทำให้มีอัตราการใช้งานและการลงทุนในการติดตั้ง แผงโซล่าเซลล์ มากขึ้นเรื่อยๆ จนมีราคาที่ถูกลงได้นั่นเอง 

Solar Cell ในปัจจุบัน

นับย้อนจากปัจจุบันไปก่อนหน้านี้ประมาณสิบปี แผง Solar Cell บนหลังคาและที่เก็บแบตเตอรี่ สามารถเข้าถึงผู้บริโภคได้มากขึ้น เพราะไม่ใช่เพียงการพัฒนาเทคโนโลยีให้ดีมากขึ้น มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและมีราคาที่ถูกลง แต่ผู้บริโภคทั่วโลกยังสนใจที่จะลงทุนในเทคโนโลยีเกี่ยวกับ แผงโซล่าเซลล์ บนหลังคาและดาดฟ้าทนแทนการพึ่งพาการใช้พลังงานไฟฟ้าแบบดั้งเดิมที่ไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและสิ้นเปลืองทรัพยากรธรรมชาติเช่นในปัจจุบัน 

และแม้ว่าโซล่าเซลล์รุ่นแรกๆ จะมีประสิทธิภาพเพียง1 % แต่จากการพัฒนา ศึกษาและวิจัยเทคโนโลยีของแผง Solar Cell จึงเริ่มมีประสิทธิภาพสูงมากขึ้นเรื่อยๆ โดยในปัจจุบัน แผงโซล่าเซลล์ มีประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยประมาณ 25% และจะเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ในอนาคตเป็น 32% อย่างแน่นอน นอกจากนั้นเรายังจะได้ใช้โซล่าเซลล์ที่มีราคาถูกลงอย่างมาก ซึ่งหากเทียบราคาต้นทุนโมดูลของ Solar Cell ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันนั้นมีราคาถูกลงมากถึง 99% 

เพราะในปัจจุบันสิ่งแวดล้อมถูกทำลาย จากการใช้ทรัพยากรทางธรรมชาติอย่างสิ้นเปลืองของมนุษย์ ทำให้เกิดภัยพิบัติมากมายและสภาวะโลกร้อน (หรือตามที่ UN บอกว่าเข้าสู่ภาวะโลกเดือด) ทำให้ผู้คนทั่วโลกหันมาใส่ใจเรื่องการอุปโภคบริโภคให้สูญเสียทรัพยากรที่น้อยที่สุด ไม่ว่าจะเป็นการใช้รถยนต์จากพลังงานสะอาดแทนการใช้น้ำมันเบนซิน หรือแม้กระทั่งการหันมาติดตั้ง แผงโซล่าเซลล์ เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าสำหรับใช้งานให้มากขึ้น… โชคดีที่ดวงอาทิตย์ให้พลังงานเพียงพอทุกวินาทีเพื่อตอบสนองความต้องการของมนุษย์ ดังนั้นการหันมาใช้ Solar Cell กันให้มากขึ้นก็เป็นอีกทางหนึ่งที่จะช่วยลดภาระของสิ่งแวดล้อม และยังเป็นการลงทุนในระยะที่คุ้มค่าและสามารถช่วยลดค่าใช้จ่ายให้คุณได้อีกด้วย
หากคุณสนใจที่จะติดตั้ง แผงโซล่าเซลล์ สำหรับบ้านหรือบริษัท ร้านค้าและโรงงานของคุณ เพื่อให้สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ บริษัท ประทับใจ โซลาร์เซลล์ จำกัด เรามีทีมงานผู้เชี่ยวชาญ วิศวกร ช่างชำนาญ ให้คำปรึกษาและแนะนำก่อนการติดตั้งโซล่าเซลล์ พร้อมดูแลลูกค้าทุกท่านตลอดไปจนถึงหลังการขายด้วยความเต็มใจ

ติดตั้งโซล่าเซลล์โรงงาน ติดต่อ ประทับใจ โซลาร์เซลล์

Tel : 0916559859 , 055411702

Line : pratabjaisolarcell

E-mail : pratabjaisolarcell@gmail.com

Facebook : ประทับใจโซลาร์เซลล์