วิเคราะห์ “Perovskite Solar Cell” โซล่าเซลล์เพื่ออนาคต

หลายคนคงรู้จัก Solar Cell (​โซล่าเซลล์) ในฐานะพลังงานสะอาดแห่งอนาคต แต่คุณรู้หรือไม่ว่า​โซล่าเซลล์นั้นมีมากมายหลายชนิด และในปัจจุบันมี Solar Cell ชนิดหนึ่งที่โดดเด่นขึ้นมาในตลาด ด้วยอัตราการผลิตที่สูง และรูปร่างเป็นเอกลักษณ์ นั่นคือ Perovskite Solar Cell (เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์)

รู้จัก Perovskite Solar Cell

Perovskite Solar Cell คือโซล่าเซลล์อีกรูปแบบหนึ่งที่ได้รับความสนใจอย่างมากในช่วงเวลาที่ผ่านมา โดยมันผลิตขึ้นจากแร่ธรรมชาติที่พบในยอดเขา Ural ประเทศรัสเซีย ซึ่งชื่อของ Peroveskite นี้ก็ถูกตั้งขึ้นเพื่อเป็นเกียรติให้แก่ Lev Paroveski ผู้ชำนาญด้านวิชาแร่จากรัสเซียนั่นเอง

แร่ Perovskite จะประกอบด้วยตะกั่วหรือดีบุกกับเฮไลด์ สามารผสมกับสารละลายเพื่อแปรรูปทำเป็นโซล่าเซลล์ได้ด้วยการพิมพ์สามมิติ ที่สามารถเคลือบสารนี้เป็นแผ่นลงบนวัสดุ เพื่อทำเป็นโซล่าเซลล์ได้ มีความโดดเด่นคือน้ำหนักเบา สามารถดัดให้โค้งงอ ขึ้นรูปได้ง่าย และมีต้นทุนทางวัสดุที่ต่ำ สิ่งสำคัญคือสามารถดูดซับแสงได้ในระดับเดียวกับซิลิกอน

แล้ว Perovskite Solar Cell ดีจริงหรือ

คำตอบที่สามารถให้ได้ในปัจจุบันคือมีคุณภาพที่ดีพอสมควร แต่ยังนำไม่ใช้จริงในอุตสาหกรรมได้ไม่ 100% 

ด้วยการผลิตที่ไม่ยุ่งยากและความสามารถในการดูดซับแสงที่แทบไม่แตกต่างจาก Solar Cell ในปัจจุบัน คืออยู่ในช่วง 15-20% และถูกพัฒนาให้ได้ประสิทธิภาพสูงถึง 27.3% โดยฝีมือของบริษัท Oxford PV ในช่วงปี 2018 ซึ่งสูงเป็นสถิติโลกเลยทีเดียว

ทว่าภายใต้ประสิทธิภาพที่สูงก็ยังมีเรื่องอื่นที่ต้องให้ความสำคัญ แม้ว่าต้นทุนการผลิตจะต่ำกว่าโซล่าเซลล์แบบซิลิกอน แต่ยังมีต้นทุนด้านอุปกรณ์การใช้และการแปรรูปไฟฟ้าที่มีราคาที่ค่อนข้างสูง รวมถึงประเด็นด้านความทนทานและความปลอดยภัย ทำให้ทางนักวิจัยยังต้องมีการพัฒนาโซล่าเซลล์ชนิดนี้ไปอีกสักระยะหนึ่ง ก่อนจะนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์

อย่างไรก็ตาม หลายฝ่ายก็ให้ความเห็นว่า Perovskite Solar Cell เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่น่าจับตามองเป็นอย่างมาก สำหรับการพัฒนาพลังงานสะอาดในอนาคต

จริงๆแล้ว Solar Cell มีมากกว่าที่คิด

หลายๆ คนคงคุ้นหน้ากับโซล่าเซลล์และคิดว่ามีชนิดเดียว แต่ขอบอกเลยว่าจริงๆ แล้วตัวโซล่าเซลล์มีมากกว่าที่เห็น โดยปัจจุบันสามารถแบ่งได้เป็น 2 ชนิดใหญ่ๆ คือ 

1. โซล่าเซลล์แบบเซลล์ไฟฟ้าผลึกซิลิกอน ที่มีการแบ่งชนิดย่อยออกเป็นซิลิกอนผลึกเดี่ยวและซิลิกอนผลึกรวม ซึ่งเป็นโซล่าเซลล์ที่แพร่หลายมากที่สุด

2. โซล่าเซลล์แบบฟิลม์บาง ที่เป็นการนำวัสดุดูดซับแสงอาทิตย์มาผลิตออกเป็นฟิลม์ เพื่อเพิ่มความหลากหลายในการใช้งาน เช่น พอลิเมอร์ โลหะผสม หรือสีย้อมไวแสง แตกย่อยไปตามการทดลองและวิจัย ซึ่งความสามารถของแต่ละวัสดุก็ไม่เท่ากัน

โดยโซล่าเซลล์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือซิลิกอนโซล่าเซลล์ ที่มีส่วนแบ่งในตลาดประมาณ 80% และมีประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าราว 13-20% แต่ถึงอย่างนั้น ด้วยความที่เซลล์ไฟฟ้าแบบซิลิกอนแตกหักเสียหายค่อนข้างง่าย และยังมีขีดจำกัดในการรับแสงจากดวงอาทิตย์ ส่งผลให้กำลังผลิตบางส่วนไม่เป็นไปตามที่คาดหวัง 

นั่นทำให้ Perovskite Solar Cell กลายเป็นประเด็นความสนใจขึ้นมา เพราะยังสามารถพัฒนาอย่างต่อเนื่องได้เรื่อยๆ ประเทศไทยเองก็เป็นประเทศที่ต้องการพัฒนาโซล่าเซลล์เป็นของตัวเอง จะดีกว่าหรือไม่หากมีการสนับสนุนและศึกษาโซล่าเซลล์ชนิดใหม่อย่างจริงจัง 

ประเทศไทยกับการใช้งาน Solar Cell ในระยะยาว

ไทยมีศักยภาพในการผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยโซล่าเซลล์พอสมควร โดยเฉพาะในภาคอีสานและภาคกลาง แต่แม้ว่าจะมีการวิจัยและพัฒนาผลการศึกษา ทั้ง Smart City ที่ใช้ Solar Cell ร่วมกับ IoT และการทดลอง Solar Cell ในรูปแบบต่างๆ ทว่าก็ยังไม่ได้เป็นพลังงานทางเลือกที่คนใช้กันเท่าพลังงานประเภทอื่น รวมถึงการลงทุนที่ยังไม่ถึงเป้าหมาย

ทางภาครัฐควรส่งเสริมให้ประชาชนเห็นความสำคัญเรื่องพลังงานประเภทนี้ นอกจากจะให้ประชาชนเห็นผลดีด้านสิ่งแวดล้อมแล้ว ยังคุ้มค่าต่อการลงทุนในระยะยาว ไม่ว่าจะเป็น Solar Rooftop (พลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนหลังคา) หรือ Floaing Solar (โซล่าเซลล์ลอยน้ำ) ก็ตาม 

โดยเฉพาะช่วงเวลาที่คนกำลังให้ความสนใจกับปัญหาสิ่งแวดล้อมเช่นปัจจุบัน ไม่เช่นนั้นประเทศไทยอาจต้องประสบปัญหาด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อมไปอีกนานแสนนานเลยทีเดียว

อนึ่ง การใช้งานโซล่าเซลล์ในประเทศไทยสามารถอ่านเพิ่มเติมได้ใน ระบบโซล่าเซลล์ พลังงานทางเลือกของเกษตรกรไทย ครับผม