5,347 Views
Favorite
โครงสร้างหลักโดยทั่วไปของเซลล์แสงอาทิตย์ ได้แก่ หัวต่อพีเอ็นของสารกึ่งตัวนำ เช่น ซิลิคอน (Si) เมื่อมีการเติมสารเจือฟอสฟอรัส (P) จะมีสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็นเพราะนำไฟฟ้าด้วยอิเล็กตรอน ซึ่งมีประจุลบและเมื่อซิลิคอนเติมด้วยสารเจือโบรอน (B) จะเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดพีเพราะนำไฟฟ้าด้วยโฮลซึ่งมีประจุบวก ดังนั้นเมื่อนำสารกึ่งตัวนำชนิดพีและชนิดเอ็นมาต่อกันก็จะเกิดหัวต่อพีเอ็นขึ้น โครงสร้างของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนจึงทำจากผลึกซิลิคอนเป็นฐานหนาประมาณ ๓๐๐ ไมครอน (หรือประมาณ ๐.๓ มิลลิเมตร) ด้านรับแสงจะมีชั้นแพร่ซึม (Diffused Layer) ที่มีการนำไฟฟ้าตรงข้ามกับฐานซึ่งหนาเพียง ๐.๕ ไมครอน การออกแบบให้หัวต่อพีเอ็นตื้นนี้เป็นสิ่งจำเป็นเพราะต้องการให้แสงที่ตกกระทบเซลล์แสงอาทิตย์ทะลุทะลวงถึงหัวต่อให้ได้มากที่สุด หากหัวต่อพีเอ็นอยู่ลึกเกินไปจะทำให้จำนวนพาหะไฟฟ้าที่เกิดจากการดูดกลืนแสงแพร่ซึมถึงหัวต่อพีเอ็นได้น้อยลงส่งผลให้ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ได้มีจำนวนน้อยลงไปด้วย ขั้วไฟฟ้าที่อยู่ด้านรับแสงของเซลล์แสงอาทิตย์จะมีลักษณะเป็นก้างปลาหรือรูปแบบอื่น ๆ เพื่อให้ได้พื้นที่รับแสงมากที่สุด ในขณะเดียวกันสามารถรวบรวมพาหะนำไฟฟ้าที่เกิดขึ้นได้มากที่สุดด้วย ส่วนขั้วไฟฟ้าด้านหลังของเซลล์แสงอาทิตย์จะเป็นขั้วโลหะเต็มหน้าผิวด้านรับแสงที่นอกเหนือจากขั้วไฟฟ้าแบบก้างปลาแล้วยังมีชั้นต้านการสะท้อนแสง (AR : Anti Reflection Coating) ปิดทับเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดูดกลืนแสงให้มากขึ้น โดยมิให้แสงสะท้อนกลับเราจึงเห็นเซลล์แสงอาทิตย์เป็นสีเงินเข้มเพราะมีชั้นโลหะออกไซด์เป็นชั้นต้านการสะท้อนแสงนั่นเอง
