หลักการพื้นฐานของปรากฏการณ์โฟโตโวลตาอิกของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์

แผง โซลา ร์เซลล์ที่ผลิตโดยใช้หลักการของปรากฏการณ์โฟโตโวลตาอิก จะรับรังสีจากแสงอาทิตย์ใน เวลากลางวัน และแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า ในเวลากลางคืน ปรากฏการณ์โฟโตโวลตาอิกเป็นปรากฏการณ์ที่สารกึ่งตัวนำสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเมื่อได้รับแสงส่องสว่าง

ปรากฏการณ์ โฟ โต โวลต์ ( Photovoltaic effect) หมายถึง ปรากฏการณ์ที่เกิดความต่างศักย์ระหว่างส่วนต่างๆ ของสารกึ่งตัวนำที่ไม่เรียบ หรือส่วนผสมของสารกึ่งตัวนำและโลหะ โดยประการแรกคือกระบวนการแปลงโฟตอน (คลื่นแสง) เป็นอิเล็กตรอน และพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า และประการที่สองคือกระบวนการสร้างแรงดันไฟฟ้า เมื่อมีแรงดันไฟฟ้า ก็เหมือนกับการสร้างเขื่อน จะเกิดวงจรของกระแสไฟฟ้า ขึ้น   ถ้าทั้งสองเชื่อมต่อ กัน

หากมีแสงส่องไปที่ เซลล์แสงอาทิตย์และแสง เมื่อโฟตอนที่มีพลังงานเพียงพอถูกดูดซับในชั้นเชื่อมต่อ มันจะกระตุ้นอิเล็กตรอนจากพันธะโควาเลนต์ในซิลิคอนชนิด P และซิลิคอนชนิด N ทำให้เกิดคู่ของอิเล็กตรอนและโฮลขึ้น อิเล็กตรอนและโฮลที่อยู่ใกล้ชั้นเชื่อมต่อจะถูกแยกออกจากกันด้วยผลของสนามไฟฟ้าจากประจุในอวกาศก่อนที่จะรวมตัวกันใหม่ อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ไปยังบริเวณ N ที่มีประจุบวก และโฮลจะเคลื่อนที่ไปยังบริเวณ P ที่มีประจุลบ ผ่านการแยกประจุของชั้นเชื่อมต่อ จะเกิดแรงดันไฟฟ้าที่สามารถวัดได้ระหว่างบริเวณ P และ N ในขณะนี้ คุณสามารถเพิ่มอิเล็กโทรดที่ทั้งสองด้านของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนและเชื่อมต่อกับโวลต์มิเตอร์ สำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนผลึก ค่าทั่วไปของแรงดันไฟฟ้าวงเปิดคือ 0.5 ถึง 0.6 โวลต์ ยิ่งมีคู่ของอิเล็กตรอนและโฮลที่เกิดขึ้นในชั้นเชื่อมต่อโดยแสงมากเท่าใด กระแสไฟฟ้าก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

พลังงานแสงอาทิตย์ จะเป็น แหล่งพลังงานที่สะอาด ปลอดภัย และเชื่อถือได้มากที่สุดในอนาคต ประเทศพัฒนาแล้วกำลังพิจารณาการพัฒนาและการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นหัวใจสำคัญของการปฏิวัติพลังงานในแผนระยะยาว