การนำเทคโนโลยีมาแก้ปัญหา

☀️ พลังงานจากแสงอาทิตย์

พลังงานสะอาดที่ไม่มีวันหมดสิ้นเพื่ออนาคตที่ยั่งยืน

⚡ การผลิตไฟฟ้า

ในชีวิตประจำวันของมนุษย์เราล้วนต้องการกระแสไฟฟ้าเพื่อใช้ในการประกอบกิจกรรมต่างๆ การได้มาซึ่งพลังงานไฟฟ้ามีที่มาจากหลายแหล่ง เช่น ถ่านหิน หรือพลังงานนิวเคลียร์ ในบทเรียนนี้เราจะพูดถึง การผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell) ซึ่งเป็นพลังงานทางเลือกที่เปลี่ยนแสงจากดวงอาทิตย์ให้เป็นไฟฟ้าโดยตรง

⚙️ องค์ประกอบและการทำงาน

ระบบผลิตไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์มีส่วนประกอบสำคัญ 4 อย่าง ดังนี้:

1. แผงเซลล์แสงอาทิตย์ เปลี่ยนพลังงานแสงเป็นไฟฟ้า โดยใช้สารกึ่งตัวนำทำให้เกิดอิเล็กตรอนอิสระ

2. แบตเตอรี่ ทำหน้าที่เก็บพลังงานไฟฟ้าสำรองเพื่อไว้ใช้งานในเวลาที่ไม่มีแสง (ยามค่ำคืน)

3. อุปกรณ์ควบคุมประจุ ทำหน้าที่ควบคุมการอัดและการคายประจุให้กับแบตเตอรี่อย่างเหมาะสม

4. อินเวอร์เตอร์ เปลี่ยนไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เพื่อใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้า

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งานเซลล์แสงอาทิตย์:

🛵 บริการส่งอาหาร (Food Delivery)

ในยุคโควิด-19 รูปแบบการดำเนินชีวิตเปลี่ยนไป ธุรกิจร้านอาหารจึงพัฒนาระบบที่ลูกค้าสามารถสั่งอาหารผ่านเว็บไซต์หรือแอปพลิเคชัน และรอรับอาหารที่บ้านได้ทันทีโดยไม่ต้องออกไปต่อคิว

📦 การขนส่งสินค้าและ GPS Tracking

ธุรกิจการขนส่งปัจจุบันมีการแข่งขันสูง การใช้เทคโนโลยี GPS Tracking จึงเข้ามามีบทบาทสำคัญเพื่อระบุตำแหน่งวัตถุผ่านระบบดาวเทียมจากระยะไกล

🧭 GPS Tracking คืออะไร?
คือระบบระบุตำแหน่งพิกัดภูมิศาสตร์ (ละติจูด, ลองจิจูด) รวมถึงความเร็ว ทิศทาง และเส้นทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ ทำให้ผู้ประกอบการติดตามสถานะการขนส่งได้แบบ Real-time ลดความเสียหายของสินค้า

แหล่งอ้างอิง:
• สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) 2563
• ShopBack Blog TH | meedeesolar | prosoftgps

⚖️ วิเคราะห์ข้อดีและข้อจำกัดของพลังงานแสงอาทิตย์

✅ ข้อดี (Advantages)

❌ ข้อจำกัด (Disadvantages)

☀️ พลังงานที่ไม่มีวันหมด เป็นพลังงานหมุนเวียนที่ใช้ได้ตลอดกาลตราบเท่าที่ดวงอาทิตย์ยังส่องแสง ช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่กำลังจะหมดไป 🌱 เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม กระบวนการผลิตไฟฟ้าไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก (CO2) ไม่มีมลพิษทางเสียงขณะทำงาน 💰 ประหยัดค่าใช้จ่ายระยะยาว ช่วยลดค่าไฟฟ้าในครัวเรือนหรือโรงงานได้อย่างมาก ค่าบำรุงรักษาต่ำ มีอายุการใช้งานยาวนาน (20-25 ปี)

☁️ ความไม่แน่นอนของสภาพอากาศ ไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ในเวลากลางคืนหรือวันที่ฝนตกหนัก/เมฆมาก ปริมาณไฟฟ้าที่ได้ขึ้นอยู่กับความเข้มของแสงในแต่ละพื้นที่ 💵 ต้นทุนเริ่มต้นสูง ค่าติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์และอุปกรณ์สำรองไฟ (แบตเตอรี่) ยังมีราคาสูง ต้องใช้เวลาหลายปีกว่าจะถึงจุดคุ้มทุน 📐 ใช้พื้นที่ติดตั้งมาก หากต้องการผลิตไฟฟ้าจำนวนมาก จำเป็นต้องใช้พื้นที่ในการวางแผงจำนวนมาก แผงโซลาร์เซลล์ที่หมดอายุการใช้งานต้องมีระบบกำจัดที่เหมาะสมเพื่อไม่ให้เกิดมลพิษ

🧩 แบบฝึกหัด: จับคู่หน้าที่อุปกรณ์ Solar Cell

ให้นักเรียนเลือกอุปกรณ์ให้ตรงกับหน้าที่การทำงานให้ถูกต้อง

1. เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า

-- เลือกอุปกรณ์ -- แบตเตอรี่ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ อินเวอร์เตอร์ อุปกรณ์ควบคุมการประจุ

2. เก็บสำรองไฟฟ้าไว้ใช้ในยามค่ำคืน

-- เลือกอุปกรณ์ -- แบตเตอรี่ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ อินเวอร์เตอร์ อุปกรณ์ควบคุมการประจุ

3. ควบคุมการอัดหรือคายประจุให้กับแบตเตอรี่

-- เลือกอุปกรณ์ -- แบตเตอรี่ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ อินเวอร์เตอร์ อุปกรณ์ควบคุมการประจุ

4. เปลี่ยนไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ

-- เลือกอุปกรณ์ -- แบตเตอรี่ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ อินเวอร์เตอร์ อุปกรณ์ควบคุมการประจุ