คำถามที่ผู้ใช้มักสงสัยคือ ไฟฉายพลังงานแสงอาทิตย์จะยังคงทำงานได้ในช่วงเดือนที่อากาศหนาวเย็นและหนาวจัดหรือไม่ และคำตอบคือ ใช่ ไฟฉายพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบให้ทำงานได้ในสภาพอากาศที่หลากหลาย รวมถึงฝนตกหนักและหิมะ ในความเป็นจริง แผงโซลาร์เซลล์ทำงานได้ดีกว่าในอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิสูง ไฟฉายพลังงานแสงอาทิตย์ทุกชนิดสามารถทำงานได้ในฤดูหนาว ตราบใดที่ แผงโซลาร์เซลล์ ให้วางไว้ในแสงแดดเพื่อชาร์จแบตเตอรี่จนสามารถทำงานได้.
แผงโซลาร์เซลล์ทำงานโดยการดูดซับพลังงานจากแสงอาทิตย์ ไม่ว่าอากาศข้างนอกจะหนาวหรือร้อนก็ตาม ตราบใดที่รังสี UV ส่องถึงแผงโซลาร์เซลล์ มาดูกันว่าเซลล์โซลาร์เซลล์ทำงานอย่างไรผ่านปรากฏการณ์โฟโตโวลเทอิก.
แผงโซลาร์เซลล์คือเซลล์โฟโตโวลเทอิก (หรือที่เรียกว่าเซลล์แสงอาทิตย์) ซึ่งทำจากสารกึ่งตัวนำ (สารที่สามารถนำไฟฟ้าได้ในบางเงื่อนไขแต่ไม่สามารถนำไฟฟ้าได้ในเงื่อนไขอื่น) โดยทั่วไปทำจากซิลิคอน เมื่อแสงอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ส่องลงบนเซลล์ โฟตอนในแสงอัลตราไวโอเลตจะทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากอะตอม และเมื่ออิเล็กตรอนไหลผ่านเซลล์ ก็จะผลิตกระแสไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับความสว่างของแสงแดด หากแสงแดดสดใส จะมีอิเล็กตรอนจำนวนมากถูกกระทบ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าไหลมาก แต่หากมีเมฆครึ้ม จะมีอิเล็กตรอนเคลื่อนที่เพียงเล็กน้อย ทำให้กระแสไฟฟ้าลดลง.
หิมะช่วยทำให้แผงโซลาร์เซลล์ทำงานได้ดีขึ้นอย่างไร?
อย่างที่ทุกคนรู้กันดี หิมะมีสีขาวและสะท้อนแสงได้ดีมาก ในความเป็นจริง หิมะถือเป็นชั้นปกคลุมธรรมชาติที่สะท้อนแสงได้ดีที่สุดบนโลก สิ่งนี้หมายความว่า หิมะทำหน้าที่เหมือนกระจกเพื่อสะท้อนแสงแดดไปยังแผงโซลาร์เซลล์ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ ส่วนหนึ่งของแสงที่ตกบนพื้นดินใกล้เคียงจะถูกสะท้อนไปในหลายทิศทาง และสามารถถูกแผงโซลาร์เซลล์ใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าได้.
ประโยชน์อีกอย่างของหิมะคือ เนื่องจากอุณหภูมิที่เย็นลง ทำให้การผลิตไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์เพิ่มขึ้น แต่คนทั่วไปมักเข้าใจผิดว่าหากอากาศข้างนอกเย็น แผงโซลาร์เซลล์ก็จะไม่ทำงาน การชาร์จของแผงโซลาร์เซลล์ไม่เกี่ยวข้องกับพลังงานความร้อนที่มีอยู่ด้านนอกเลย แต่เพียงต้องการการสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตเพื่อชาร์จเท่านั้น.
อุณหภูมิมีความสัมพันธ์อย่างไรกับประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์?
อย่างที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ พลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ไม่มีความเกี่ยวข้องใดๆ กับการชาร์จของแผงโซลาร์เซลล์ เมื่อแสงอัลตราไวโอเลตตกกระทบแผงโซลาร์เซลล์ จะก่อให้เกิดการชนกันและการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ซึ่งสร้างพลังงานความร้อนขึ้นเล็กน้อย เมื่อระบบอยู่ในอุณหภูมิต่ำ อิเล็กตรอนจะไม่เคลื่อนที่มากนัก.
ดังนั้น เมื่อแสงอัลตราไวโอเลตส่องลงบนแผงในช่วงอากาศเย็น จะไม่มีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอย่างเกินปกติหรือการชนกันของอิเล็กตรอน ซึ่งจะทำให้เกิดความต่างศักย์สูงโดยธรรมชาติ และด้วยเหตุนี้ จึงก่อให้เกิดพลังงานที่สร้างขึ้นได้มากขึ้น.
ต่างจากเมื่ออากาศข้างนอกร้อน เช่น ในทะเลทราย การชนกันของอิเล็กตรอนจะก่อให้เกิดพลังงานความร้อนมากขึ้น ซึ่งทำให้การผลิตพลังงานลดลง นี่เป็นเพราะความร้อนที่มากเกินไปอาจลดประสิทธิภาพของอิเล็กตรอนในการแปลงพลังงานจากแสงอาทิตย์เป็นกระแสไฟฟ้า ผลที่ตามมาคือ อุณหภูมิสูงจะลดปริมาณพลังงานที่ผลิตได้ ดังนั้น สภาพการทำงานที่ดีที่สุดคือเมื่ออุณหภูมิภายนอกเย็นและมีแสงแดดเพียงพอ.
