เซลล์แสงอาทิตย์ เมื่อหลายคนนึกถึงพลังงานแสงอาทิตย์นึกถึงแผงขนาดใหญ่ที่แข็งแรงซึ่งปกคลุมหลังคาของอาคารเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์มาไกลจากสมัยนั้นและนอกเหนือจากการเห็นแผงปิดหลังคาแล้วยังมีแนวโน้มที่จะเห็นเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ปรากฏขึ้นในที่ที่คาดไม่ถึง รวมถึงเป้สะพายหลัง การแปลงแสงอาทิตย์เป็นพลังงานผ่าน อุปกรณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นหนึ่งในตัวเลือกด้านพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่สุด
แม้ว่าจะมีมลภาวะจากการผลิตก็ตาม เมื่อใช้งาน เซลล์เหล่านี้จะนั่งกลางแดด ดูดซับรังสีและปล่อยอะไรมากไปกว่าอิเล็กตรอน จับสิ่งเหล่านี้และสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ จะเป็นอย่างไรหากสามารถจับภาพและใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์ด้วยอุปกรณ์เสริมที่น่าจะสวมใส่ทุกวันนั่นคือแว่นกันแดดนักออกแบบ คิม ฮย็อนจุง และคิม กวาง ซอค ได้สร้างเฉดสีตามแนวคิดที่ไม่เพียงปกป้องดวงตาจากรังสี UV ที่เป็นอันตรายของดวงอาทิตย์
แต่ยังเปลี่ยนรังสีเหล่านั้นเป็นพลังงานไฟฟ้า พลังงานที่สามารถใช้เป็นพลังงานให้กับอุปกรณ์ขนาดเล็กเช่น ไอพอดผู้ให้บริการชำระเงินหรือโทรศัพท์มือถือไม่ว่าจะอยู่บนชายหาดหรือระหว่างเดินทางแว่นกันแดดเหล่านี้เรียกว่าแว่นกันแดดแปลงพลังงานในตัวเองหรือเรียกสั้นๆ ว่า SIG มีเลนส์พิเศษที่ทำจากเซลล์แสงอาทิตย์ที่ไวต่อการย้อมเลนส์จะแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าที่สัมผัสได้ด้วยการเสียบอุปกรณ์เข้ากับช่องเสียบไฟที่ด้านหลังของกรอบ
แม้ว่าจะใช้พลังงานไม่มากนักแต่ก็น่าจะเพียงพอที่จะทำให้แบตเตอรี่หมดเร็วขึ้นอีกสองสามนาทีหรือเล่นเพลงต่อไปในขณะที่อาบแดดบนชายหาดแม้ว่าจะยังไม่มีวันที่วางจำหน่ายหรือราคาสำหรับแว่นกันแดดเหล่านี้ แต่นักออกแบบก็คำนึงถึงต้นทุนเมื่อคิดไอเดียนี้ขึ้นมา เลนส์ใช้สีย้อมออร์แกนิคราคาถูกเพื่อให้พลังงานสะอาดนี้ สีย้อมออร์แกนิคราคาถูกจะเปลี่ยนเป็นพลังงานสะอาดจากแบตเตอรี่ได้อย่างไร ทั้งหมดนี้อยู่ในเซลล์แสงอาทิตย์
เซลล์แสงอาทิตย์ที่ไวต่อสีย้อมที่เรียกว่าเซลล์เกรทเซลล์ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2534 โดยไมเคิล เกรทเซลล์นักเคมีแห่งสถาบันเทคโนโลยีแห่งชาติสวิส เมืองโลซานน์ และเพื่อนร่วมงานของเขา มีการทำซ้ำของเซลล์แสงอาทิตย์และเซลล์แสงอาทิตย์ ชนิดล่าสุด เป็นของอุปกรณ์เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางยุคใหม่ถูกสร้างเป็นชั้นๆ ชั้นที่ไวต่อแสงที่ทำจากคริสทัลเซมิคอนดักเตอร์ขนาดนาโนที่บางเฉียบบนชั้นบางๆ ของไทเทเนียมไดออกไซด์
เมื่อโฟตอนจากแสงแดดตกกระทบชั้นไวแสง อิเล็กตรอนอิสระจะสะสมบนชั้นไทเทเนียมไดออกไซด์และสร้างกระแสไฟฟ้า ก่อนหน้านี้จำเป็นต้องใช้อิเล็กโทรไลต์เหลวในการนำพาอิเล็กตรอนจากชั้นหนึ่งไปยังอีกชั้นหนึ่งแต่ในเซลล์แสงอาทิตย์ รุ่นใหม่ล่าสุดสีย้อมที่ทำจากวัสดุอินทรีย์อสัณฐานถูกนำมาใช้เพื่อเคลือบไทเทเนียมไดออกไซด์ซึ่งเป็นสีย้อมที่ดูดซับแสงและดึงดูดอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นซึ่งก่อให้เกิดค่าใช้จ่ายผลลัพธ์ที่ได้คือเซลล์ที่สามารถใช้สร้างแผ่นหรือสีย้อมที่มีต้นทุนต่ำ น้ำหนักเบาโปร่งใสและยืดหยุ่นได้
ซึ่งสามารถใช้เคลือบกระจกได้ เช่น หน้าต่างบ้านเพื่อจ่ายพลังงานให้กับบ้านหรือใช้เคลือบเลนส์แว่นกันแดดและจ่ายพลังงานให้กับแบตเตอรี่อุปกรณ์ขนาดเล็กเซลล์แสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพสูงเมื่อเทียบกับเซลล์แสงอาทิตย์ในรูปแบบอื่นๆ โดยผลิตประสิทธิภาพได้มากกว่า 11 เปอร์เซ็นต์ซึ่งหมายความว่า 11 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานแสงอาทิตย์ที่จับได้จะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า มากกว่า 4 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์แต่ในการใช้งานขนาดเล็ก เช่น ในแว่นกันแดดอาจมีปัญหาหนึ่งที่อาจเกิดขึ้นได้
เซลล์แสงอาทิตย์จำเป็นต้องหันเข้าหาดวงอาทิตย์เพื่อดูดซับรังสี จ้องไปที่ดวงอาทิตย์บ่อยแค่ไหนความก้าวหน้าของโซลาร์เซลล์แสงแดดกลายเป็นปัญหาน้อยลงเมื่อคิดถึงการใช้อุปกรณ์เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางกับสถานที่ต่างๆ เช่น หน้าต่าง ช่องรับแสงและแม้แต่ส่วนหน้าของอาคาร เพื่อให้ภายนอกทำงาน ในขณะที่โซลาร์เซลล์ทั่วไปซึ่งทำจากเซลล์ซิลิคอนยังคงมีความได้เปรียบเหนือเทคโนโลยีพลังงานของแสงอาทิตย์ใหม่นี้แต่ยังคงไม่ยืดหยุ่นมีราคาแพงและเมื่อเทียบกับนวัตกรรมใหม่ล่าสุดไม่ใช่ตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพสูงสุดอีกต่อไป
เซลล์แสงอาทิตย์ที่ไวต่อสีย้อม มีเคล็ดลับอื่นๆ อีกสองสามข้อ สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ 149 องศาฟาเรนไฮต์ เช่นเดียวกับที่ 77 องศาฟาเรนไฮต์ในขณะที่ซิลิคอนจะเสียประสิทธิภาพพลังงานไป 20 เปอร์เซ็นต์ที่อุณหภูมิสูงมาก และเนื่องจากคุณสมบัติที่บางและยืดหยุ่นของแผ่นเวเฟอร์ จึงสามารถนำเทคโนโลยีชนิดไวแสง ไปใช้ในรูปแบบที่ไม่เคยมีการพิจารณาสำหรับเซลล์ทั่วไป ตัวอย่างเช่น กองทัพเริ่มสนใจเซลล์เกรทเซลล์เต็นท์และผ้าแบบใหม่สามารถให้พลังงานได้สูงสุด 1 กิโลวัตต์ เพียงพอสำหรับจ่ายไฟให้กับหลอดไฟสองสามดวงและแล็ปท็อปและในระดับที่ใหญ่ขึ้น
แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบยืดหยุ่นที่ใช้สำหรับคลุมอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ซับซ้อนในเต็นท์ นอกจากนี้ เซลล์แสงอาทิตย์ ยังสามารถออกแบบเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ที่สวมใส่ได้ แผงโซลาร์เซลล์แบบสวมใส่ได้น้ำหนักเบาสามารถให้พลังงานและชาร์จอุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมดที่ทหารหรือนาวิกโยธินพกพาได้ ทำให้ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ เสริม หรือแบตเตอรี่จำนวนมากในสนาม ในขณะที่เซลล์แสงอาทิตย์มีการใช้งานที่แปลกใหม่ การวิจัยในด้านอื่นๆ ของพลังงานแสดงให้เห็นถึงความหวังในเซลล์แสงอาทิตย์แบบพลาสติก
เป็นแนวคิดดัดแปลงทางเคมีไม่แน่ว่าสักวันหนึ่งเลนส์จะไม่เพียงเปลี่ยนเป็นเซลล์แสงอาทิตย์เท่านั้นแต่แว่นกันแดดทั้งคู่จะเป็นแหล่งพลังงานด้วยอุ่นเครื่องให้เย็นลงหากสหรัฐอเมริกาเปลี่ยนแหล่งพลังงานไฟฟ้าจากกริดพลังงานเป็นแหล่งที่ผลิตโดยเซลล์แสงอาทิตย์จะมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลดลง หมายเหตุผู้แต่งการเขียนเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์หนึ่งๆ เป็นเรื่องที่น่าปวดหัวเสมอ ทั้งๆ ที่ยังอยู่ในแนวคิดจะมีข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการทำงานของผลิตภัณฑ์หรือไม่ มีต้นแบบหรือไม่บางครั้งก็ไม่ได้ใช้ทั้งสองอย่าง
แต่ในกรณีของแว่นกันแดดที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์สามารถปะติดปะต่อวิธีการทำงานของแว่นกันแดดเหล่านี้ได้ทั้งหมดนี้เกี่ยวกับเซลล์แสงอาทิตย์ หมายเหตุต้องสารภาพว่าตลอดเวลาที่เขียนงานชิ้นนี้คิดอยู่เสมอว่ากรอบสีขาวขนาดใหญ่เหล่านี้ทำให้นึกถึงแว่นกันแดดของวิลลี่ วองก้าในชาร์ลีกับโรงงานช็อกโกแลต เวอร์ชันของทิม เบอร์ตัน แว่นกันแดดพลังงานแสงอาทิตย์แว่นกันแดดแปลงพลังงานในตัวเองเหล่านี้สามารถดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ผ่านเลนส์พิเศษที่เคลือบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ที่ไวต่อสีย้อมนอกจากจะใช้เป็นสีย้อมเคลือบกระจกแล้ว
เซลล์เหล่านี้ยังสามารถเปลี่ยนเป็นแผ่นที่มีต้นทุนต่ำน้ำหนักเบาโปร่งใสและยืดหยุ่นได้อีกด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเป็น 2 ชั้น ชั้นไวแสงที่ทำจากคริสทัลเซมิคอนดักเตอร์ขนาดนาโนบางเฉียบวางทับบนชั้นบางๆ ของไทเทเนียมไดออกไซด์เมื่อโฟตอนจากรังสีของดวงอาทิตย์ถูกดูดซับ เรียกว่า เซลล์แสงอาทิตย์มีอะไรปล่อยออกมาบ้างไม่มีอะไรมากไปกว่าอิเล็กตรอน
บทความที่น่าสนใจ ไวน์ อธิบายความรู้เกี่ยวกับลักษณะนวัตกรรมในการผลิตและแหล่งผลิตไวน์
