โซลาร์เซลล์ (Solar Cell) คือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีคุณสมบัติในการเปลี่ยนพลังงานจากแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งพลังงานแสงอาทิตย์ จัดว่าเป็น พลังงานสะอาดจากธรรมชาติที่ดีที่สุด เพราะนอกจากจะช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย ลดปัญหาสิ่งแวดล้อมแล้ว โซลาร์เซลล์ ยังเป็น “พลังงานทางรอด” ที่จะเข้ามาช่วยแก้ไขวิกฤตพลังงานที่โลกของเรากำลังเผชิญอยู่ในปัจจุบัน ทั้งยังเป็นพลังงานที่ทุกคนเข้าถึงได้จริง และสามารถใช้ได้อย่างไม่จำกัด โดยไม่มีผลกระทบต่อธรรมชาติและสิ่งมีชีวิตใดๆ ด้วยเหตุนี้ โซลาร์เซลล์ จึงเป็นทางรอดของเป้าหมาย SDGs7 Affordable and Clean Energy ที่ต้องการผลักดันให้ทุกคนหันมาใช้พลังงานสะอาด และทำให้ทุกๆ พื้นที่บนโลกรอดพ้นวิกฤติพลังงาน และเข้าถึงพลังงานไฟฟ้าได้อย่างยั่งยืนในราคาที่เหมาะสม 

 การผลิตแผงโซลาร์เซลล์ในปัจจุบัน นิยมใช้ซิลิคอน (Si) ซึ่งมีราคาถูกที่สุดและมีมากที่สุดบนพื้นโลกมาผ่านกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เพื่อผลิตให้เป็นแผ่นบางบริสุทธิ์ เพื่อใช้เป็นวัสดุสำคัญในการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ นอกจากนี้ ยังมีวัสดุอื่นๆ ที่สามารถนำมาผลิตโซลาร์เซลล์ได้ เช่น แกลเลี่ยม อาร์เซไนด์ (Gallium Arsenide), อินเดียม ฟอสไฟด์ (Indium Phosphide), แคดเมียม เทลเลอไรด์ (Cadmium Telluride) และคอปเปอร์ อินเดียม ไดเซเลไนด์ (Copper Indium Di selenide) เป็นต้น 

แผงโซลาร์เซลล์ ประกอบด้วย 2 เลเยอร์ คือ 

1) N-Type คือ แผ่นซิลิคอนที่ผ่านกระบวนการโดปปิ้งด้วยสารฟอสฟอรัส ทำให้มีคุณสมบัติเป็นตัวส่งอิเล็กตรอน เมื่อได้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์ 

2) P-Type คือ แผ่นซิลิคอนที่ผ่านกระบวนการโดปปิ้งด้วยสารโบรอน ทำให้โครงสร้างของอะตอมสูญเสียอิเล็กตรอน (โฮล) เมื่อได้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์ จะมีคุณสมบัติเป็นตัวรับอิเล็กตรอน ซึ่งเมื่อนำซิลิคอนทั้ง 2 ชนิด มาประกบต่อกันด้วย p – n junction จึงทำให้เกิดเป็น ”โซลาร์เซลล์” 

หลักการทำงานของแผงโซลาร์เซลล์ คือ เมื่อมีแสงอาทิตย์ตกกระทบ แสงอาทิตย์จะถ่ายเทพลังงานให้กับอิเล็กตรอน และโฮล ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวขึ้น โดยอิเล็กตรอน ก็จะเคลื่อนไหวไปรวมตัวกันที่ Front Electrode และโฮลก็จะเคลื่อนไหวไปรวมตัวกันที่ Black Electrode และเมื่อมีการเชื่อมต่อระบบจนครบวงจรขึ้น ก็จะเกิดเป็นกระแสไฟฟ้าให้เราสามารถนำไปใช้งานได้ 

เมื่อมีแสงอาทิตย์มาตกกระทบแผงโซลาร์เซลล์ จะเกิดการเปลี่ยนจากพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (DC current) ส่งผ่านเครื่องแปลงไฟ (อินเวอร์เตอร์) เพื่อแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Current) และจ่ายไฟฟ้าเข้าสู่ตู้ควบคุมไฟฟ้าภายในอาคาร (MDB) และจะผสมกับไฟฟ้าของการไฟฟ้า จากนั้นจะไหลไปสู่เครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ อย่างอัตโนมัติ 

ใช้งานไม่ได้ เนื่องจากระบบที่ติดตั้งเป็นระบบที่มีการเชื่อมต่อกับระบบของการไฟฟ้า (On-Grid) ดังนั้น เมื่อไฟฟ้าดับเครื่องแปลงไฟ (Inverter) จะหยุดทำงานโดยอัตโนมัติ ทั้งนี้ เพื่อความปลอดภัยของเจ้าหน้าที่การไฟฟ้าในกรณีที่มีการซ่อมระบบ เนื่องจากหากระบบไม่หยุดทำงาน ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากระบบ solar cell อาจจะย้อนเข้าระบบสายส่งและทำให้เกิดอันตรายต่อเจ้าหน้าที่ที่กำลังปฏิบัติงานแก้ไขระบบไฟฟ้าได้ 

คือ การเชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้าของการไฟฟ้านครหลวงหรือการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค กับ ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาบ้าน เนื่องจากไฟฟ้าเป็นพลังงานควบคุมที่ต้องมีการแจ้งให้กับหน่วยงานราชการต่างๆ ที่เกี่ยวข้องได้รับทราบ ตามข้อกำหนด และระเบียบจากทางราชการ

ติดตั้งได้กับหลังคาทุกชนิด ยกเว้นหลังคาสังกะสี และหลังคาลอนคู่ (Roman Tile) ที่อายุมากกว่า 10 ปี หลังคาที่มีความชันสูงเกินกว่า 60 องศา จะไม่แนะนำให้ติดตั้ง 

โดยปกติแล้วน้ำฝนที่ตกลงมาและความลาดเอียงของการติดตั้งจะทำให้ฝุ่นละอองต่างๆ ได้รับการชะล้างโดยธรรมชาติอยู่แล้ว อย่างไรก็ตามหากต้องการที่จะทำความสะอาดแผงเองก็สามารถทำได้ โดยเพียงฉีดน้ำขึ้นเป็นละอองคล้ายฝนตก ฉีดน้ำเฉพาะบริเวณที่เป็นกระจกนิรภัย หลีกเลี่ยงการฉีดน้ำเข้าบริเวณใต้แผงโซลาร์เซลล์ และควรล้างในช่วงที่ไม่มีแดด 
อย่างไรก็ตามตลอดอายุสัญญาโครงการ ทางบริษัทจะส่งเจ้าหน้าที่มาตรวจสอบและบำรุงรักษาอุปกรณ์ อย่างน้อยปีละ 2 ครั้ง 

สิ่งที่ลดความเข้มของแสง เช่น เงา, เมฆ, ฝุ่น, ใบไม้, ความลาดเอียงของการติดตั้ง อย่างไรก็ตามตลอดอายุสัญญาโครงการ ทางบริษัทจะส่งเจ้าหน้าที่มาตรวจสอบและบำรุงรักษาอุปกรณ์ อย่างน้อยปีละ 2 ครั้ง 

โดยทั่วไป แผงโซลาร์เซลล์มีการรับประกันจากผู้ผลิตว่าสามารถใช้งานได้ถึง 25 ปี โดยประสิทธิภาพไม่ต่ำกว่า 80% ส่วนแผงโซลาร์เซลล์ที่มีอายุการใช้งานตั้งแต่ 25 ปีเป็นต้นไป ประสิทธิภาพจะลดลงตามอายุการใช้งานและการบำรุงรักษา 

ติดได้ทุกที่ที่มีแสงอาทิตย์ แต่ที่นิยมกันคือการติดตั้งบนพื้นดิน บนหลังคา รวมถึงการติดตั้งบนหลังคาจอดรถ (Carport), กันสาด (Canopy) และปัจจุบันมีเทคโนโลยีที่ติดตั้งบนน้ำ (Floating Solar) 

เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด ควรหันแผงไปทางทิศใต้ มุมเอียง 10-15 องศา หากไม่มีความจำเป็นควรหลีกเลี่ยงการหันแผงไปทางทิศเหนือ และควรติดตั้งแผงในจุดที่ไม่มีร่มเงาต้นไม้ หรือสิ่งก่อสร้างบัง  

ด้วยเทคโนโลยีตอนนี้ เราสามารถใช้แบตเตอรี่เก็บพลังงานไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์ไว้ใช้ตอนกลางคืนได้ ทั้งนี้ ในกรณีที่ต้องการติดตั้งระบบที่พึ่งพาตัวเอง 100% ก็ต้องติดตั้งแผงโซล่ามากขึ้น เพื่อให้สามารถผลิตไฟฟ้าได้เพียงพอต่อความต้องการ โดยกักเก็บไฟไว้ในแบตเตอรรี่ที่มีขนาดใหญ่พอ เหมือนถ้าเราเป็นคนใช้มือถือหนักมาก และต้องการใช้งานทั้งวัน ก็ต้องใช้พาวเวอร์แบงค์ขนาดใหญ่ อย่างไรก็ดี ราคาแบตเตอรี่สำหรับเก็บไฟฟ้าขนาดใหญ่ยังมีราคาสูงมากอยู่ 

มีความเป็นไปได้ หากการติดตั้งไม่ได้ถูกออกแบบอย่างถูกต้อง เพราะฉะนั้น ควรใช้บริการบริษัทรับติดตั้งที่ได้มาตรฐาน และก่อนการติดตั้ง จำเป็นต้องมีวิศวกรสำรวจโครงสร้างอาคาร เพื่อทำการออกแบบให้เหมาะสมกับโครงสร้างและชนิดของหลังคา นอกจากนี้ การติดตั้งโซลาร์เซลล์ ควรมีพื้นที่หลังคาพอให้สามารถเข้าถึงแผงได้เพื่อการซ่อมบำรุงในภายหลัง 

Solar Cell 1 กิโลวัตต์ (ขนาดแผงโซล่า 120 X 60 เซนติเมตร จำนวน 10 แผง) ผลิตไฟฟ้าได้ 1,300 kWh/yr (หน่วยต่อปี 

การคำนวณการปล่อยก๊าซเรือนกระจก GHG emissions = Activity Data x Emission Factor 

= 1,300 kWh x 0.6933 kgCO2e/kWh 

= 901.3 kgCO2e 

ดังนั้น Solar Cell 1 กิโลวัตต์ สามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ได้ 901.3 kgCO2e ต่อปี หรือเทียบเท่ากับการปลูกต้นไม้ประมาณ 101 ต้น (การปลูกต้นไม้ยืนต้น 1 ต้น สามารถดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ประมาณ 8 กิโลกรัมต่อปี) 

ขนาดของโซลาร์เซลล์ตามท้องตลาดที่นิยมติดกันอยู่ที่ประมาณ 3 kWp ขึ้นไป และเพื่อความคุ้มค่าในการติดตั้งระบบโซลาร์เซลล์ ควรติดตั้งขนาดของระบบไม่สูงไปกว่าค่าความต้องการกำลังไฟฟ้าฐานในช่วงกลางวัน (Base Load) เพราะจะทำให้ผู้ติดตั้งสามารถใช้ไฟฟ้าที่ผลิตจากระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ 

ทั้งนี้ การติดตั้งระบบโซลาร์เซลล์จะมีต้นทุนคงที่ เช่น ค่าแรงติดตั้งระบบ เป็นต้น ซึ่งต้นทุนดังกล่าวไม่แปรตามขนาด ดังนั้น ขนาดโซลาร์เซลล์ต่ำกว่า 3 kWp ก็ติดตั้งได้เช่นกัน แต่ต้นทุนเฉลี่ยต่อ kWp ก็จะสูงขึ้น 

สำหรับค่าบำรุงรักษาแผงโซลาร์เซลล์ เช่น ค่าทำความสะอาดแผง ค่าเปลี่ยน Inverter ฯลฯ จะแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งานและชนิดอุปกรณ์ที่เลือกใช้ 

การติดตั้งโซลาร์เซลล์สามารถช่วยประหยัดค่าไฟได้จริง ขึ้นอยู่กับขนาดของแผงที่ติดตั้งและกำลังการผลิตไฟฟ้า โซลาร์เซลล์สามารถแปลงเป็นไฟฟ้าไว้ใช้ในช่วงเวลากลางวัน ช่วยลดค่าไฟได้ 40-80% ต่อเดือน 

ในการติดตั้งหลังคาโซลาร์เซลล์ บริษัทที่รับติดตั้งจะต้องทำเรื่องขออนุญาต และคำนวณจำนวนการติดตั้งไม่ให้เกินขนาดหม้อแปลงในพื้นที่นั้นๆ อยู่แล้ว 

ระบบโซล่าจะผลิตไฟฟ้าตามช่วงความเข้มแสง ถ้ามีความเข้มแสงที่เหมาะสม ระบบโซล่าจะผลิตไฟฟ้าได้เต็มประสิทธิภาพ ซึ่งอาจจะไม่เกี่ยวกับแดดแรงหรือไม่แรง 

โดยทั่วไปการลงทุนติดตั้งระบบโซล่า จะคืนทุนในระยะเวลา 3-6 ปี ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง เช่น ปริมาณการใช้ไฟฟ้า หรือธุรกิจของคุณได้รับการส่งเสริมต่างๆ เช่น อัตราดอกเบี้ยพิเศษจากสถาบันการเงิน มาตรการการส่งเสริมการลงทุน (BOI) ซึ่งสมารถเสมือนช่วยลดการลงทุนถึง 50% 

ปัจจุบัน ภาครัฐมีนโยบายรับซื้อไฟฟ้าส่วนเกินจากการใช้งานจากประเภทที่อยู่อาศัย ที่มีกำลังติดตั้งไม่เกิน 10 กิโลวัตต์เท่านั้น 

การบำรุงรักษาแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน (Preventive maintenance) และการบำรุงรักษาเชิงแก้ไขปรับปรุง (Corrective Maintenance) ซึ่งทั้ง 2 ประเภทควรให้ผู้เชี่ยวชาญเป็นผู้ดำเนินการ เพื่อให้ระบบโซล่าทำงานได้เต็มประสิทธิภาพตลอดอายุการใช้งาน 

ระบบโซลาร์จะถูกออกแบบให้มีระบบป้องกันฟ้าผ่า ซึ่งเป็นไปตามหลักวิศวกรรม โอกาสที่ฟ้าจะผ่าจะมีเหมือนสถานที่อื่นๆ ทั่วไปตามปกติ การติดตั้ง Solar cell ไม่ได้เพิ่มโอกาสให้เกิดฟ้าผ่า เนื่องจากแผงโซลาร์เซลล์ไม่ได้เป็นอุปกรณ์ล่อฟ้า นอกจากนี้ ในการติดตั้งยังมีการวางระบบ การติดตั้งสายดินเพื่อเป็นการป้องกันฟ้าผ่าอีกด้วย 

การติดตั้งระบบโซลาร์เซลล์บนหลังคาจะไม่ทำให้ภายในอาคารร้อนขึ้น อีกทั้งยังช่วยลดอุณหภูมิภายในอาคาร และลดการทำงานของระบบปรับอากาศได้อีกด้วย ทั้งนี้เพราะแผงโซลาร์เซลล์จะเป็นปราการแรกที่สัมผัสกับแสงอาทิตย์จึงสามารถช่วยกรองแสงส่วนหนึ่งได้ก่อนความร้อนและแสงจะส่องถึงหลังคาอาคาร 

เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ผลิตไฟฟ้าได้โดยไม่ต้องอาศัยการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล จึงก่อให้เกิดการเผาก๊าซ CO2 น้อยตลอดอายุการใช้งาน 
2) พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานที่ไม่มีวันหมด 
3) พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานสะอาด ที่ทุกคนเข้าถึงได้ และเป็นเทคโนโลยีที่ทันสมัย 
4) พลังงานแสงอาทิตย์เบบติดตั้งบนหลังคาสามารถผลิตไฟฟ้าและช่วยลดบิลค่าไฟฟ้าได้ 
5) ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากระบบพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ก่อให้เกิดมลพิษสู่สภาพอากาศ (Zero Emission)