ผศ.อนุตร จำลองกุล
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี

เซลล์แสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ที่นำมาเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง และในทางอ้อมสามารถนำมาแปลงเป็นพลังงานความร้อนและเคมี เซลล์แสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำจำพวก ซิลิคอน เยอรมันเนียม หรือสารอื่น ๆ ที่สามารถก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้เมื่อถูกรังสีของดวงอาทิตย์ตกกระทบ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าไหลในวงจร

เซลล์แสงอาทิตย์ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกในปี ค.ศ.1954 โดย Chapin, Fuller และ Pearson โดยบุคคลทั้งสามได้ค้นพบเทคโนโลยีการสร้างรอยต่อ พี-เอ็น (P-N Junction) แบบใหม่ โดยวิธีการแพร่สารเข้าไปในผลึกของซิลิคอน จนได้เซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งมีประสิทธิภาพเพียง 6 % ซึ่งในปัจจุบันนี้ได้มีการพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ให้มีประสิทธิภาพสูงกว่า 15 %

ในระยะแรกของการพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ จะใช้สำหรับโครงการด้านอวกาศ อาทิ ดาวเทียมหรือยานอวกาศที่ส่งจากพื้นโลกไปโคจรในอวกาศ จะใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้า ภายหลังจากนั้นจึงได้มีการนำเอาแผงเซลล์อาทิตย์มาใช้บนพื้นโลกกันอย่างแพร่หลาย

เซลล์แสงอาทิตย์เป็นสิ่งประดิษฐ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างจากสารกึ่งตัวนำ ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง กระแสไฟฟ้าที่ได้จะเป็นไฟกระแสตรง โครงสร้างหลักของเซลล์แสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ที่นิยมใช้กันอยู่ในปัจจุบันคือ รอยต่อ พี–เอ็น ของสารกึ่งตัวนำ ซึ่งสารกึ่งตัวนำที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายคือ ซิลิคอน เนื่องจากซิลิคอนเป็นธาตุที่มีมากที่สุดในบรรดาสารกึ่งตัวนำที่มีอยู่ในโลก จึงมีราคาถูกและเป็นสารกึ่งตัวนำที่ได้มีการพัฒนามานานแล้ว เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องจึงเป็นที่เข้าใจและใช้งานกันอย่างแพร่หลาย

วิวัฒนาการของเซลล์แสงอาทิตย์ได้มีมานานนับทศวรรษ เซลล์แสงอาทิตย์ที่ผลิตขึ้นในช่วงแรกจะผลิตจากซิลิเนียม ซึ่งมีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงพลังงานประมาณ 1–2 % จึงทำให้การใช้งานเซลล์แสงอาทิตย์ไม่เป็นที่แพร่หลายมากนัก จนถึงในช่วง พ.ศ.2493 ได้มีการผลิตซิลิคอนขึ้นได้สำเร็จเป็นครั้งแรก และได้มีการพัฒนาต่อมาเรื่อย ๆ เพื่อให้ได้เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพและราคาถูกลง ตลอดจนถึงมีอายุการใช้งานได้นาน ปัจจุบันเซลล์แสงอาทิตย์ได้มีการผลิตในหลายลักษณะดังนี้

1. ผลึกเดี่ยวซิลิคอน (Single Crystalline Silicon)
2. ผลึกโพลีซิลิคอน (Poly Crystalline Silicon)
3. ฟิล์มบางอะมอฟัสซิลิคอน (Amorphous Silicon)
4. ผลึกแกลเลียมอาร์เซไนด์ (Gallium Arsenide)

เซลล์แสงอาทิตย์เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่สร้างขึ้น เพื่อเป็นอุปกรณ์สำหรับการเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานไฟฟ้า  โดยการนำสารกึ่งตัวนำ อาทิ ซิลิคอน ซึ่งมีราคาถูกและมีมากบนพื้นโลกโดยนำมาผ่านกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ผลิตให้เป็นแผ่นบางบริสุทธิ์เรียกว่า เซลล์แสงอาทิตย์

เมื่อแสงตกกระทบบนแผ่นเซลล์  รังสีของแสงที่มีอนุภาคของพลังงานที่เรียกว่า โฟตอน (Photon) จะถ่ายโอนพลังงานให้กับอิเล็กตรอน (Electron) ในสารกึ่งตัวนำจนมีพลังงานมากพอที่จะกระโดดข้ามขอบเขตออกมาจากแรงดึงดูดของอะตอมและสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ เมื่ออิเล็กตรอนมีการเคลื่อนที่ครบวงจรก็จะเกิดไฟฟ้ากระแสตรงขึ้น  

รูปที่ 1 แสดงการตกกระทบของโฟตอนไปยังเซลล์แสงอาทิตย์ ก่อให้เกิดพลังงานไฟฟ้าขึ้น

รูปที่ 2 แสดงเซลล์แสงอาทิตย์

องค์ประกอบหลักของเซลล์แสงอาทิตย์คือ สารกึ่งตัวนำ (Semi Conductors) จำนวน 2 ชนิดมาต่อกัน ซึ่งเราเรียกว่า รอยต่อ พี-เอ็น (P–N Junction) เมื่อแสงอาทิตย์ตกกระทบเซลล์แสงอาทิตย์ ก็จะถ่ายโอนพลังงานให้กับอะตอมของสารกึ่งตัวนำทำให้เกิดการสร้างพาหะนำไฟฟ้าประจุลบและประจุบวกขึ้นได้แก่ อิเล็กตรอนและโฮล โครงสร้างรอยต่อพี–เอ็น จะทำหน้าที่ในการสร้างสนามไฟฟ้าภายในเซลล์ เพื่อแยกพาหะไฟฟ้าชนิดอิเล็กตรอนให้ไหลไปที่ขั้วลบและทำให้พาหะนำไฟฟ้าชนิดโฮลไหลไปที่ขั้วบวก

ด้วยเหตุนี้ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าแบบกระแสตรงขึ้นที่ขั้วทั้งสอง เมื่อเราต่อแผงเซลล์แสงอาทิตย์เข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ ก็จะทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจรอย่างต่อเนื่องตราบเท่าที่ยังมีแสงอาทิตย์ตกกระทบแผงเซลล์ และเราสามารถนำเอาพลังงานไฟฟ้าไปใช้ประโยชน์ได้ทันที หรือนำไปเก็บกักไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้งานในภายหลังได้

รูปที่ 3 แสดงรอยต่อพี-เอ็น และระบบพลังงานแสงอาทิตย์

แม้ว่าเทคโนโลยีการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ ได้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องจนเป็นที่เชื่อถือได้โดยใช้สารกึ่งตัวนำแบบผลึกของซิลิคอน ที่มีความบริสุทธิ์สูงและมีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ประมาณ 12–17 % แต่ทว่าราคาของเซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกของซิลิคอน ไม่สามารถที่จะลดราคาลงได้อีกมากนัก  

เนื่องจากผลึกของซิลิคอนเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ จึงมีคุณค่าเพิ่มที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการนำมาผลิตเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ นอกจากนั้นกรรมวิธีในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์จากผลึกของซิลิคอน ที่จะต้องนำมาเลื่อยให้เป็นแผ่นบาง ๆ (Wafer) จึงทำให้เกิดการสูญเสียในลักษณะขี้เลื่อยไปไม่น้อยกว่าครึ่ง

อย่างไรก็ตามบริษัทผู้ผลิตเซลล์แสงอาทิตย์หลาย ๆ แห่ง ได้พยายามที่จะพัฒนาเพื่อลดราคาการผลิตด้วยการดึงเป็นแผ่นฟิล์ม (Ribbon) และการใช้ซิลิคอนแบบไม่เป็นผลึก (Amorphous Silicon) ในลักษณะฟิล์มบางเคลือบลงบนแผ่นกระจกหรือแผ่น Stainless Steel ที่งอโค้งได้โดยวิธีการดังกล่าวแล้วนี้ จะสามารถช่วยลดต้นทุนในการผลิตลงไปได้มาก แต่เนื่องจากซิลิคอนแบบไม่มีผลึก จะมีประสิทธิภาพต่ำกว่าและจะเสื่อมสภาพอายุการใช้งานเร็วกว่าซิลิคอนแบบผลึก

ดังนั้นจึงได้มีการพยายามพัฒนาสารประกอบตัวอื่น ๆ อาทิ Copper Indium Diselenide (CIS) และ Cadmium Telluride (CdTe) เพื่อผลิตเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางขึ้น โดยมีความคาดหวังว่าจะมีประสิทธิภาพสูงและอายุการใช้งานนานกว่าซิลิคอนแบบไม่เป็นผลึก นอกจากนี้ยังได้มีการพัฒนาประกอบซึ่งใช้สำหรับแปลงค่ากระแสไฟฟ้า (Inverter) ให้มีราคาถูกลงอีกด้วย

โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรี โดยที่ระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์จะมีค่าแปรเปลี่ยนอยู่ระหว่าง 150 x 106 km (17 %) พลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับนอกบรรยากาศโลกที่ระยะห่างดังกล่าวมีค่าสูงสุดประมาณ 1,400 W/m² ในช่วงเดือนธันวาคมและเดือนมกราคม และมีค่าต่ำสุดเท่ากับ 1,305 W/m² ในช่วงเดือนมิถุนายนและเดือนกรกฎาคม

ดังนั้นพลังงานแสงอาทิตย์โดยเฉลี่ยที่โลกได้รับจะมีค่าประมาณ 1,353 W/m² สำหรับประเทศไทยอัตราการตกกระทบของพลังงานแสงอาทิตย์โดยเฉลี่ยต่อวัน ซึ่งได้รับตามภาคต่าง ๆ ในประเทศมีค่าดังตารางที่ 1

ตารางที่ 1 แสดงอัตราการตกกระทบของพลังงานแสงอาทิตย์เฉลี่ยต่อวัน (kW/m²-day)

จากข้อมูลดังกล่าวข้างต้น ถ้าหากว่าเซลล์แสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพของเซลล์ประมาณ 15 % ก็แสดงว่าพื้นที่ประเทศไทยในหนึ่งตารางเมตร จะสามารถผลิตพลังงานจากแสงอาทิตย์ได้ถึงวันละ 711 W และในปัจจุบันนี้ได้มีการพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ให้มีประสิทธิภาพสูงถึงเกือบร้อยละ 18 

ซึ่งถ้าหากว่าเรานำเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสูงดังกล่าว มาทำเป็นแผงเซลล์แสงอาทิตย์ จะทำให้ประสิทธิภาพของแผงมีค่าประมาณร้อยละ 14 หรือถ้านำมาใช้ในประเทศซึ่งมีอัตราการตกกระทบของพลังงานแสงอาทิตย์ต่อปีเท่ากับ 4.75 kW/m^{2 -} day ก็จะได้พลังงานประมาณวันละ 665 W/m²

ตัวแปรที่สำคัญซึ่งมีส่วนทำให้เซลล์แสงอาทิตย์ มีประสิทธิภาพการทำงานในแต่ละพื้นที่แตกต่างกัน และมีความสำคัญในการพิจารณานำไปใช้ในแต่ละพื้นที่มีดังต่อไปนี้

ก. ความเข้มรังสีอาทิตย์ เนื่องจากเซลล์แสงอาทิตย์ขณะทำงานต้องมีแสงมาตกกระทบเพื่อให้อิเล็กตรอนที่อยู่ภายในสารกึ่งตัวนำ ได้รับพลังงานสูงพอที่จะทำให้เกิดอิเล็กตรอนอิสระและโฮลขึ้น ดังนั้นถ้าหากว่าแสงที่ตกกระทบสารกึ่งตัวนำมีค่าความเข้มสูงมาก หรือกล่าวอีกนัยคือมีปริมาณความหนาแน่นของโฟตอนสูง ก็จะทำให้เกิดคู่พาหะอิเล็กตรอนอิสระกับโฮลเป็นจำนวนมาก ผลที่ได้ก็คือจะทำให้ปริมาณกระแสไฟฟ้าเนื่องจากแสงตกกระทบมีค่าสูงขึ้นด้วย  

ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าแทบจะไม่แปรผันตามความเข้มรังสีมากนัก ความเข้มรังสีที่ใช้วัดเป็นมาตรฐานคือ ความเข้มรังสีที่วัดบนพื้นโลกในสภาพอากาศปลอดโปร่ง ปราศจากเมฆหมอกและวัดที่ระดับน้ำทะเลปานกลางในสภาพที่รังสีอาทิตย์ตั้งฉากกับพื้นโลก

ข. อุณหภูมิเซลล์แสงอาทิตย์ ในการนำเซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกไปใช้งานจริง ตัวเซลล์แสงอาทิตย์ก็จะได้รับความร้อนจากรังสีอาทิตย์ด้วย ดังนั้นเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไปจะทำให้คุณสมบัติทางไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์เปลี่ยนไปด้วย ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าจะมีค่าลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

โดยเฉลี่ยแล้วอุณหภูมิที่มีค่าสูงขึ้นทุกหนึ่งองศา จะทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลง 0.5 % และในกรณีของแผงเซลล์แสงอาทิตย์มาตรฐาน กำหนดไว้ว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะมีแรงดันไฟฟ้าที่วงจรเปิด (Open Circuit Voltage, Voc) ที่ 21 V ณ อุณหภูมิ 25 ^๐C จะมีความหมายว่า แรงดันไฟฟ้าที่จะได้จากแผงเซลล์ เมื่อยังไม่ได้ต่อกับอุปกรณ์ไฟฟ้า ณ อุณหภูมิ 25 ^๐C จะมีค่าเท่ากับ 21 V ถ้าอุณหภูมิสูงเกินกว่า 25 ^๐C  

อาทิ อุณหภูมิ 30 ^๐C จะทำให้แรงดันไฟฟ้าของแผงเซลล์ลดลง 2.5 % นั่นคือแรงดันของแผงเซลล์ที่ Voc จะลดลง 0.525 V ซึ่งจะทำให้แรงดันมีค่าลดลงเหลือเพียง 20.475 V เราอาจสรุปได้ว่าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น แรงดันไฟฟ้าก็จะลดลง ซึ่งจะมีผลทำให้กำลังไฟฟ้าสูงสุดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์มีค่าลดลงด้วย  

จากข้อกำหนดดังกล่าวข้างต้น ก่อนที่จะเลือกใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ จะต้องคำนึงถึงคุณสมบัติของแผงแต่ละชนิดด้วยว่าใช้กับมาตรฐานอะไร หรือมาตรฐานที่ใช้มีความแตกต่างกันหรือไม่อย่างไร อาทิ แผงที่ระบุว่าให้กำลังไฟฟ้าสูงสุด 80 W ที่ความเข้มรังสีอาทิตย์ 1,200 W/m² ที่อุณหภูมิ 20 ^๐C และแผงอีกชนิดหนึ่งระบุว่าให้กำลังไฟฟ้าสูงสุด 75 W ที่ความเข้มรังสีอาทิตย์ 1,000 W/m² ที่อุณหภูมิ 25 ^๐C      

มาตรฐานที่แตกต่างกันดังกล่าว ไม่ได้หมายความว่าแผงชนิดแรกที่ระบุว่าให้กำลังไฟฟ้า 80 W จะสามารถให้กำลังไฟฟ้าสูงกว่าแผงชนิดที่สองซึ่งเท่ากับ 75 W เนื่องจากว่าเมื่อเราคำนวณโดยใช้มาตรฐานสากล ที่กำหนดความเข้มรังสีอาทิตย์ 1,000 W/m² และที่อุณหภูมิมาตรฐาน 25 ^๐C จะพบว่าแผงที่ระบุว่าให้กำลังไฟฟ้า 80 W จะให้กำลังไฟฟ้าที่ต่ำกว่า ดังนั้นผู้ที่ต้องการเลือกใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ จึงจะต้องคำนึงถึงข้อกำหนดดังกล่าวเพื่อใช้เป็นข้อพิจารณาในการเลือกใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ด้วย

ค. จำนวนเซลล์แสงอาทิตย์ โดยปกติเซลล์แสงอาทิตย์ที่ผลิตขึ้นจากซิลิคอน จะมีแรงดันไฟฟ้าต่อเซลล์ประมาณ 0.5 V ในการนำเซลล์ไปใช้งานจะต้องนำเซลล์มาต่อกันในลักษณะอนุกรมเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดให้สูงขึ้น โดยจะมีผลต่อกระแสไฟฟ้าลัดวงจรของเซลล์น้อยมาก ในการต่อภาระทางไฟฟ้าเข้ากับเซลล์แสงอาทิตย์ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีจำนวนเซลล์มากกว่าจะจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับภาระทางไฟฟ้าได้สูงกว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีจำนวนเซลล์น้อยกว่า 

ง. พื้นที่เซลล์แสงอาทิตย์ กระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จากเซลล์แสงอาทิตย์ นอกจากจะขึ้นอยู่กับความเข้มรังสีอาทิตย์แล้ว ยังขึ้นอยู่กับพื้นที่ของเซลล์ที่มีแสงตกกะทบอีกด้วย เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีพื้นที่ในการรับแสงมากกว่า จะมีกระแสไฟฟ้าลัดวงจรมากกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีพื้นที่รับแสงน้อยกว่าประมาณ 25 % 

จ. ประเภทของเซลล์แสงอาทิตย์ เซลล์แสงอาทิตย์แต่ละประเภทที่มีใช้งานในปัจจุบัน มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าแตกต่างกันไป ที่ความเข้มรังสีอาทิตย์และอุณหภูมิเดียวกันเซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกเดี่ยว จะผลิตกระแสไฟฟ้าได้สูงกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบแผ่นบาง แต่แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของเซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกเดี่ยว จะน้อยกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบแผ่นบาง

เนื่องจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์มีหลายประเภท ในการพิจารณาเลือกใช้จะต้องพิจารณาถึงปัจจัยต่าง ๆ มากมาย อาทิ สภาพแวดล้อมและความต้องการของผู้ใช้ อาทิ ในกรณีที่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับพื้นที่ติดตั้ง การเลือกใช้เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดแผ่นบางซึ่งมีประสิทธิภาพต่ำกว่าชนิดที่เป็นผลึกเดี่ยวซิลิคอนหรือผลึกโพลีซิลิคอน ซึ่งมีราคาถูกกว่า  อย่างไรก็ตามไม่ว่าเราจะเลือกใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใด ข้อมูลที่ควรพิจารณาซึ่งเป็นข้อมูลมาตรฐานที่ใช้กันอยู่จะมีข้อกำหนดรายละเอียดดังต่อไปนี้

ข้อสังเกตในการพิจารณาข้อมูลของแผงเซลล์แสงอาทิตย์แต่ละแผง ผู้ใช้จะต้องพิจารณาถึงข้อมูลเกี่ยวกับกำลังงานที่ได้จากแผงจริง โดยพิจารณาว่าเป็นไปตามเงื่อนไขใด แผงเซลล์บางชนิดระบุตัวเลขแรงดันไฟฟ้าเมื่อเปิดวงจร (Voc) ซึ่งเป็นแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้ต่อเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าไม่ใช่แรงดันไฟฟ้าที่จะได้ในขณะใช้งาน หรืออาจจะระบุตัวเลขของกระแสไฟฟ้าเมื่อลัดวงจร (Isc) ซึ่งไม่ใช่กระแสไฟที่จะได้ในการใช้งานปกติ 

ดังนั้นอาจทำให้เราเข้าใจผิดว่าเป็นกำลังไฟฟ้าที่ได้จากแผงเซลล์ ดังนั้นในการพิจารณาจึงต้องนำเอาตัวเลขของแรงดันไฟฟ้าขณะใช้งาน (Vmp) หรือในขณะที่ต่อเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้ากับตัวเลขของกระแสไฟที่วัดได้ที่กำลังสูงสุด (Imp) ซึ่งจะเป็นตัวเลขของกำลังไฟฟ้าจริงที่จะได้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์

ค่าประสิทธิภาพของแผงเซลล์และประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ จะมีความแตกต่างกัน เนื่องจากในการคำนวณหาค่าประสิทธิภาพของเซลล์ จะพิจารณาเปรียบเทียบกับกำลังไฟฟ้าที่ได้จากเซลล์ แต่ในการคำนวณหาค่าประสิทธิภาพของแผงจะพิจารณาถึงจำนวนเซลล์และพื้นที่รอยต่อระหว่างเซลล์ ซึ่งจะมีพื้นที่รวมมากขึ้น อาทิ เซลล์ขนาด 125 x 125 mm ซึ่งจะมีพื้นที่ต่อเซลล์เท่ากับ 15,625 mm²      

ถ้ามีจำนวนเซลล์ทั้งหมดเท่ากับ 36 เซลล์ จะมีพื้นที่รวมทั้งหมดเท่ากับ 562,500 mm2 หรือเท่ากับ 0.562 m² และถ้าเซลล์ทั้งหมดดังกล่าวสามารถให้กำลังงานรวมเท่ากับ 75 W ที่ความเข้มรังสีอาทิตย์มาตรฐาน 1,000 W/m² 

ถ้าหากว่านำเซลล์จำนวนดังกล่าวมาประกอบเป็นแผงเซลล์แสงอาทิตย์  ซึ่งจะก่อให้เกิดพื้นที่ระหว่างรอยต่อของเซลล์แต่ละเซลล์  ทำให้พื้นที่ของแผงมีขนาดใหญ่ขึ้นมากกว่าพื้นที่เซลล์จำนวน 36 เซลล์รวมกัน อาทิ เมื่อประกอบเป็นแผงแล้วจะมีขนาดเท่ากับ 530 x 1,188 mm หรือมีพื้นที่เท่ากับ 0.630 m² ในขณะที่แผงดังกล่าวยังคงให้กำลังไฟฟ้าเท่าเดิมคือ 75 W ที่ความเข้มรังสีอาทิตย์มาตรฐาน 1,000 W/m² 

ในปัจจุบันได้มีความพยายามในการพัฒนาประสิทธิภาพของเซลล์ให้สูงขึ้น โดยให้มีพื้นที่เซลล์เท่าเดิม เพื่อประโยชน์ต่อการติดตั้งแผงบนพื้นที่ติดตั้งจำกัด และให้ได้กำลังงานจากแผงเพิ่มมากขึ้น ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง

เซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกที่ใช้งานในปัจจุบันส่วนใหญ่ จะผลิตจากซิลิคอนเนื่องจากได้มีการพัฒนาทั้งด้านราคา อายุการใช้งาน และประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงพลังงาน ในช่วงแรกประมาณปี พ.ศ. 2516 เซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกเดี่ยวจะมีราคาต่อวัตต์ประมาณ 1,000 บาท หลังจากนั้นมาในปี พ.ศ. 2534 ลดลงเหลือประมาณ 125 บาทต่อวัตต์ และได้มีการพัฒนาอายุการใช้งานให้เพิ่มขึ้นเกิน 30 ปี 

ในปัจจุบัน สำหรับด้านประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานของเซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกเดี่ยวในปัจจุบันมีค่าประมาณ 23 % ในห้องปฏิบัติการ ส่วนในการใช้งานจริงในภาคสนาม ค่าประสิทธิภาพในการเปลี่ยนพลังงานจะลดลงเหลือประมาณ 12–14 % และถ้ามีการเคลือบสารป้องกันการสะท้อนแสงบนผิวหน้าของเซลล์จะเพิ่มประสิทธิภาพได้อีกประมาณ 4 % 

เซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกเดี่ยวที่ใช้เทคโนโลยีการทำขั้วชนิดพิมพ์จากสกรีนนั้น จะมีค่าแรงดันวงจรเปิดประมาณ 580– 620 mV ขึ้นอยู่กับค่าสภาพต้านทานของโลหะที่ทำเป็นแผ่นรอง (Substrate) มีค่าความหนาแน่นของกระแสลัดวงจรประมาณ 28–32 mA/cm² สำหรับเซลล์ที่มีพื้นที่มาก ขั้วทางไฟฟ้าจะบังพื้นที่รับรังสีประมาณ 10–15 %  

เนื่องจากข้อจำกัดทางเทคโนโลยีดังกล่าว จึงได้มีการพัฒนาเทคนิคการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึก ซึ่งจะทำให้ค่าประสิทธิภาพสูงขึ้นโดยการพัฒนาโครงสร้างของเซลล์ที่เรียกว่า The Laser Grooved Buried Contact Solar Cell, BCSC  

ลักษณะเด่นของเซลล์แสงอาทิตย์แบบ BCSC ที่แตกต่างจากเซลล์ที่ทำจากเทคโนโลยีการพิมพ์เดิมคือ การใช้เลเซอร์ในการเซาะร่องที่จะใส่ขั้วโลหะให้ลึกลงไปในผิวของผลึกสารกึ่งตัวนำทำให้มีค่าสภาพนำไฟฟ้าของขั้วโลหะดีกว่า  และมีค่าความต้านทานของหน้าสัมผัสระหว่างขั้วกับสารกึ่งตัวนำต่ำกว่า ทำให้เซลล์แบบนี้สามารถให้ค่าแรงดันวงจรเปิดได้ประมาณ 700 mV การใช้เลเซอร์เซาะร่องของขั้วทางไฟฟ้ามีผลทำให้เส้นขั้วทางไฟฟ้าเล็ก แต่มีความหนาลึกลงไปในผิวของสารกึ่งตัวนำ          

การที่มีเส้นเล็กทำให้ลดพื้นที่การบังเงาลงส่งผลให้ค่ากระแสที่ผลิตได้สูงขึ้น (แบบเทคโนโลยีพิมพ์สกรีนเส้นขั้วทางไฟฟ้าหนาประมาณ  200 µm ในขณะที่แบบ BCSC มีความหนาประมาณ 15 - 40 µm) ประสิทธิภาพของเซลล์แบบ BCSC มีค่าประมาณ 19–20 % ในห้องปฏิบัติการ และเมื่อนำมาผลิตในเชิงพาณิชย์ประมาณ 17.5 - 18 % สามารถผลิตได้ประสิทธิภาพสูงกว่าแบบพิมพ์สกรีนประมาณ 25–40 %

เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง จะมีราคาถูกกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึก เนื่องจากว่าในกระบวนการผลิตจะใช้ปริมาณสารกึ่งตัวนำน้อยกว่า โดยจะใช้อะมอฟัสซิลิคอน (Amorphous Silicon Solar Cell) จำนวนเล็กน้อยฉาบลงบนผิวของวัสดุชนิดอื่น แต่จะมีข้อเสียคือประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงพลังงานต่ำกว่า มีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงพลังงานประมาณ 12 % ในห้องปฏิบัติการ และมีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงพลังงานในการใช้งานจริงในภาคสนามประมาณ  8 %         

ประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงพลังงานสูงสุดของเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางที่ผลิตจากอะมอฟัสซิลิคอนมีค่าสูงสุดไม่เกิน 27 % เนื่องจากถูกจำกัดโดยคุณสมบัติทางไฟฟ้าของอะมอฟัสซิลิคอน ในการเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์ให้สูงขึ้น ได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีอะมอฟัสแบบหลายชั้น (Multi Junction) ในแต่ละชั้นจะได้รับการพัฒนาให้สามารถเลือกรับพลังงานที่ความยาวคลื่นต่าง ๆ กัน  

แต่เทคโนโลยีนี้ยังมีการลดลงของประสิทธิภาพในช่วง  8–10 สัปดาห์แรกที่ใช้งาน ดังนั้นการเลือกอุปกรณ์ประกอบใช้งานร่วมกับแผงชนิดนี้ต้องคูณด้วยแฟกเตอร์ 125 % เพื่อความปลอดภัยของระบบ ปัจจุบันมีประสิทธิภาพสูงสุดในห้องปฏิบัติการประมาณ 15 % และในภาคสนามมีประสิทธิภาพประมาณ 7–8 %  

นอกจากนี้ยังได้มีการนำเอาสารกึ่งตัวนำชนิดอื่น มาผลิตเป็นเซลล์แสงอาทิตย์อีกมากมาย อาทิ แคดเมียมเทลลูไรด์ (CdTe) มีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนพลังงานในห้องปฏิบัติการประมาณ 17 % และประมาณ 11 % สำหรับงานในภาคสนาม และมีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงพลังงานสูงสุดประมาณ 27 %          

นอกจากนี้ยังได้มีการพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์แบบแผ่นบาง โดยการนำเอาซิลิคอนแบบผลึกเดี่ยวมาเคลือบบนเซรามิก พบว่ามีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงพลังงานในห้องปฏิบัติการสูงประมาณ 15 % โดยมีราคาถูกกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกเดี่ยวมาก

ในการนำระบบแผงเซลล์แสงอาทิตย์มาใช้งาน เพื่อให้ผลิตกำลังงานไฟฟ้าได้ตามที่ต้องการของภาระทางไฟฟ้า จะต้องมีการนำแผงมาต่อกันเพื่อให้ได้ขนาดแรงดันและกระแสตามที่ต้องการ ซึ่งมีการต่อใช้งาน 3 ลักษณะคือ

ก. การต่อแบบอนุกรม การต่อแบบอนุกรมเป็นการนำแผงมาต่อกันแบบอนุกรม จะทำให้ระบบมีค่าแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น  

ข. การต่อแบบขนาน การต่อแบบขนานเป็นการนำแผงเซลล์มาต่อแบบขนานกัน จะทำให้ระบบมีค่ากระแสสูงขึ้น โดยกระแสที่เพิ่มขึ้นมีค่าสูงสุดเท่ากับผลรวมกระแสลัดวงจรของแต่ละแผงที่นำมาต่อขนานกัน โดยกระแสสูงสุดนี้จะเป็นค่าที่นำไปออกแบบขนาดของสายไฟที่ใช้ภายในระบบ กระแสที่ได้จากแผงจะเป็นผลรวมของกระแสที่สภาวะทำงานซึ่งมีค่าต่ำกว่า

ค. การต่อแบบผสม การต่อแบบผสมเป็นการนำระบบแผง ที่ต่อแบบอนุกรมหลาย ๆ ชุดมาต่อขนานกัน   จำนวนและขนาดขึ้นอยู่กับขนาดระบบแรงดันของภาระทางไฟฟ้าและกระแสที่ต้องการ

การใช้เซลล์แสงอาทิตย์ในระบบไฟกระแสตรง 12 V เหมาะสำหรับบ้านเรือนที่ใช้ไฟน้อยไม่เกิน 300 W และระยะทางจากแบตเตอรี่ไปยังจุดที่ต้องการใช้ไฟมีระยะทางไม่ห่างไกลกันมากนัก เนื่องจากระบบไฟกระแสตรงจะมีข้อจำกัดในเรื่องของความยาวสาย ถ้าสายไฟมีความยาวมากขนาดของสายไฟจะต้องใหญ่ซึ่งไม่เหมาะกับระบบนี้นัก แต่ระบบนี้จะเหมาะกับการใช้ไฟแสงสว่างเท่านั้น เนื่องจากอุปกรณ์ไฟกระแสตรงในท้องตลาดส่วนใหญ่แล้วจะเป็นระบบไฟแสงสว่างเท่านั้น

การใช้เซลล์แสงอาทิตย์ในระบบไฟกระแสสลับ  220 V จะเหมาะสำหรับบ้านเรือนที่มีขนาดใหญ่ และใช้ระบบไฟกระแสสลับ 220 V ระบบนี้จะต้องมีอุปกรณ์ประกอบเพิ่มเติมในระบบคือ อุปกรณ์แปลงไฟ (Inverter) เพื่อแปลงไฟกระแสตรงให้เป็นไฟกระแสสลับ ขนาดของอุปกรณ์ที่ใช้ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีอยู่ภายในบ้าน   

ระบบนี้จะไม่นิยมใช้ร่วมกับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้กระแสไฟสูง ๆ เวลาเปิด อาทิ มอเตอร์, คอมเพรสเซอร์ เป็นต้น เนื่องจากอุปกรณ์ดังกล่าวจะใช้กระแสไฟสูงขณะอุปกรณ์เริ่มใช้งาน  จึงต้องใช้อุปกรณ์แปลงไฟขนาดใหญ่เพื่อให้สามารถทนแรงกระชากในขณะเริ่มใช้งาน ตัวอย่างเช่น เครื่องสูบน้ำขนาด 100 W ขณะเดินเครื่องจะมีแรงกระชากประมาณ  5–10 เท่า ซึ่งจะต้องใช้อุปกรณ์แปลงไฟขนาด 500–1,000 W จึงจะทำให้เครื่องสามารถทำงานได้

การใช้เซลล์แสงอาทิตย์ต่อเข้ากับระบบสายส่งของการไฟฟ้า (Grid Connect) จะเหมาะสำหรับบ้านเรือนที่มีอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้กระแสไฟไม่สูงมากนัก และมีระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้า อยู่แล้ว ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากเซลล์แสงอาทิตย์ในส่วนที่เหลือใช้แล้วจะถูกส่งเข้าสู่สายส่งของการไฟฟ้า และการไฟฟ้าก็จะจ่ายคืนเงินในส่วนดังกล่าวให้แก่เจ้าของบ้าน     

ระบบนี้มีข้อดีคือผู้ใช้ไฟไม่ต้องกังวลว่าจะใช้ไฟเกินหรือไม่อย่างไร ถ้าหากว่ามีการใช้ไฟเกินกว่าไฟที่ผลิตได้จากเซลล์แสงอาทิตย์ อุปกรณ์แปลงไฟ (Inverter) ก็จะไปดึงเอากระแสไฟของการไฟฟ้ามาใช้เองโดยไม่ต้องกังวลว่าอุปกรณ์ต่าง ๆ ของระบบจะชำรุดเสียหาย แต่ระบบนี้ก็มีข้อจำกัดในการใช้งานคือ ระบบจะทำงานได้ก็ต่อเมื่อกระแสไฟของการไฟฟ้าทำงานเท่านั้น ถ้ากระแสไฟของการไฟฟ้าตกหรือดับอุปกรณ์แปลงไฟของระบบนี้จะทำการตัดการทำงานทันที

เครื่องสูบน้ำที่ใช้กับระบบพลังงานแสงอาทิตย์นั้น เราอาจแบ่งได้เป็น 2 ระบบใหญ่ ๆ คือระบบสูบน้ำขนาดเล็กที่ใช้ในครัวเรือน และระบบสูบน้ำขนาดใหญ่ที่ใช้ในชุมชน หมู่บ้านหรือเพื่อการเกษตร

ก. ระบบสูบน้ำขนาดเล็ก ระบบสูบน้ำขนาดเล็กนี้ จะเหมาะสำหรับการใช้น้ำในอาคารบ้านเรือน ซึ่งมีความต้องการใช้น้ำไม่มากนักประมาณ 1,000–2,000 ลิตรต่อวัน เครื่องสูบน้ำจะมีขนาดประมาณครึ่งนิ้ว ใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ 1–2 แผง ก็สามารถทำงานได้ขึ้นอยู่กับผู้ใช้ว่าต้องการน้ำวันละเท่าไร เครื่องสูบน้ำชนิดนี้จะใช้ไฟกระแสตรงจากแผงเซลล์ในระบบ 12 V หรือ 24 V ก็ได้           

มอเตอร์ต้นกำลังที่ใช้จะเป็นมอเตอร์ที่ต้องการกระแสไฟต่ำมากประมาณ 1 A สามารถสูบน้ำได้ที่ระดับความสูงถึง 30 เมตร และมีอุปกรณ์ควบคุมให้เครื่องสูบหยุดทำงานเมื่อระดับน้ำในบ่อสูบต่ำเพื่อป้องกันความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับมอเตอร์ต้นกำลัง   

ข. ระบบสูบน้ำขนาดใหญ่ ระบบสูบน้ำขนาดใหญ่นี้เหมาะสำหรับชุมชนหรือหมู่บ้านที่มีความต้องการใช้น้ำในปริมาณที่มาก แม้ว่าในชุมชนหรือหมู่บ้านจะมีไฟฟ้าใช้อยู่แล้ว แต่เนื่องจากแหล่งน้ำในชุมชนอาจอยู่ห่างไกลจากชุมชน  ทำให้ไม่สามารถเดินสายไฟไปยังแหล่งน้ำได้ เราสามารถนำระบบสูบน้ำด้วยพลังงานแสงอาทิตย์มาติดตั้งได้ โดยนำแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไปติดตั้งและวางระบบท่อส่งขนาดใหญ่หรือคูส่งน้ำเพื่อการเกษตร เครื่องสูบที่ใช้จะมีขนาด 2 นิ้ว และสามารถสูบน้ำได้ในปริมาณที่มาก ๆ ที่ระดับความสูงมากกว่า 100 เมตร 

การใช้เซลล์แสงอาทิตย์สำหรับการประจุแบตเตอรี่ จะเป็นการประจุในระบบ 12 V และอัตราการประจุประมาณ 10 แอมแปร์ต่อชั่วโมง ดังนั้นจำนวนแผงเซลล์ที่ใช้จึงขึ้นอยู่กับจำนวนช่องและจำนวนแบตเตอรี่ที่ต้องการประจุในแต่ละวัน  ระบบนี้เป็นระบบที่ไม่มีความยุ่งยากซับซ้อน

การใช้เซลล์แสงอาทิตย์ในระบบโทรคมนาคม จะเหมาะกับสถานที่ห่างไกลความเจริญ อาทิ ตามภูเขาต่าง ๆ ซึ่งไม่มีกระแสไฟฟ้า เพื่อให้ความสามารถของระบบสื่อสารมีความสามารถอย่างเต็มศักยภาพ อาทิ อุปกรณ์สื่อสารที่ใช้กระแสไฟฟ้าเพียง 100 W ถ้าต้องลงทุนเดินสายไฟเพื่อใช้กับอุปกรณ์ดังกล่าวจะเสียค่าใช้จ่ายมากไม่คุ้มกับการลงทุน ดังนั้นการใช้เซลล์แสงอาทิตย์จึงมีความเหมาะสมมากกว่า เซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้กับระบบโทรคมนาคมส่วนใหญ่มักจะเป็นระบบ 48 v  

การใช้เซลล์แสงอาทิตย์ในระบบไฟต่าง ๆ ได้แก่ ไฟแสงสว่าง, ไฟสัญญาณถนน, ไฟสัญญาณเตือนภัย, ไฟนำร่องเพื่อการเดินเรือ, ไฟนำร่องเพื่ออากาศยาน เป็นต้น ซึ่งจะช่วยในการป้องกันอุบัติภัยที่จะเกิดขึ้น การใช้เซลล์แสงอาทิตย์ในระบบนี้จะติดตั้งสวิตซ์อัตโนมัติ (Sun Switch) เข้าไปในระบบด้วยเพื่อควบคุมให้ระบบไฟต่าง ๆ ทำงานได้ในเวลากลางคืน และหยุดทำงานในเวลากลางวัน

การใช้เซลล์แสงอาทิตย์ในระบบป้องกันการผุกร่อนของระบบท่อและโครงเหล็ก ในอุตสาหกรรมขุดเจาะน้ำมันซึ่งอยู่กลางทะเลลึก การติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตไฟกระแสตรงป้อนให้กับอุปกรณ์ควบคุมการเกิดสนิมที่ผิวท่อและโครงสร้างซึ่งทำจากโลหะ และจ่ายไฟเข้าไปในท่อส่งที่เป็นโลหะ ในปริมาณที่เหมาะสมกับสภาพความชื้น ความเป็นกรดเป็นด่างของพื้นที่บริเวณดังกล่าว จะช่วยป้องกันการเกิดสนิมและการผุกร่อนของระบบท่อและโครงสร้างที่เป็นโลหะได้

การใช้เซลล์แสงอาทิตย์กับรั้วไฟฟ้าเพื่อป้องกันการบุกรุก หรือป้องกันสัตว์เลี้ยงออกนอกรั้วลวดหนาม ระบบพลังงานแสงอาทิตย์จะป้อนกระแสไฟเข้าสู่รั้วลวดหนามดังกล่าว แต่จะไม่ทำอันตรายให้ถึงแก่ชีวิต เพียงแต่มนุษย์หรือสัตว์ที่แตะต้องถูกรั้วลวดหนามจะรู้สึกถึงอาการถูกไฟดูดและไม่กล้าเข้าใกล้บริเวณดังกล่าว

ก. แผงเซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Modules) แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันมีหลายประเภท แต่ละประเภทจะมีประสิทธิภาพแตกต่างกันอาทิ เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากฟิล์มบางอะมอฟัสซิลิคอน จะมีประสิทธิภาพต่ำกว่าเซลล์ที่ทำจากผลึกเดี่ยวซิลิคอน ซึ่งจะมีผลต่อขนาดของแผงถ้าขนาดของแผงมีพื้นที่ 1 m2 เท่ากัน

กรณีใช้แผงเซลล์ที่ทำจากอะมอฟัสซิลิคอน ได้กำลังงาน 60 W หรือคิดเป็นประสิทธิภาพของแผงเพียง 6 % แต่ถ้าใช้เซลล์ที่ทำจากผลึกเดี่ยวซิลิคอน จะได้กำลังงานสูงถึง 140 W หรือคิดเป็นประสิทธิภาพของแผงถึง 14 % แต่ราคาของแผงเซลล์ที่ทำจากอะมอฟัสซิลิคอนจะมีราคาถูกกว่า

ข. แบตเตอรี่ (Battery) แบตเตอรี่เป็นอุปกรณ์สำหรับเก็บประจุไฟฟ้า ที่ผลิตได้จากเซลล์แสงอาทิตย์ แบตเตอรี่เป็นส่วนสำคัญของระบบที่จะทำให้ราคาของระบบสูงหรือไม่ ราคาของแบตเตอรี่มีราคาแตกต่างกันออกไปขึ้นอยู่กับคุณภาพ ถ้าคุณภาพดีก็จะมีผลต่ออายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นด้วย 

แบตเตอรี่แต่ละชนิดจะระบุเงื่อนไขคือความจุที่แตกต่างกันออกไป เราสามารถนำแบตเตอรี่รถยนต์มาใช้ในการเก็บประจุในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ได้ แต่จะมีความสามารถและอายุการใช้งานน้อยกว่าแบตเตอรี่ซึ่งออกแบบมาใช้กับระบบพลังงานแสงอาทิตย์โดยเฉพาะ

ค. อุปกรณ์แปลงไฟ (Inverter) อุปกรณ์แปลงไฟจะทำหน้าที่ในการแปลงไฟที่ได้จากระบบ ซึ่งเป็นไฟกระแสตรงเป็นไฟกระแสสลับ อุปกรณ์แปลงไฟที่มีคุณภาพดีจะมีประสิทธิภาพการทำงานสูงประมาณ 90–95 % ทำให้ไฟที่ออกมาจากอุปกรณ์แปลงไฟใกล้เคียงกับปริมาณที่ต้องการ และมีความสามารถในการรับแรงกระชาก ในกรณีที่อุปกรณ์ไฟฟ้าเป็นประเภทมอเตอร์ที่ใช้กระแสไฟสูงในขณะเริ่มทำงาน

ง. อุปกรณ์ควบคุมการประจุ (Regulator) อุปกรณ์ควบคุมประจุ จะใช้ในการควบคุมประจุ กรณีการประจุเร็วเมื่อแบตเตอรี่ไม่มีไฟหรือไฟอ่อน และตัดการประจุเมื่อแบตเตอรี่เต็มหรือแรงดันแบตเตอรี่สูงจนถึงระดับที่ตั้งเอาไว้ จากนั้นก็จะควบคุมรักษาระดับการประจุให้แรงดันของแบตเตอรี่มีค่าคงที่ในจุดที่ตั้งเอาไว้  

จ. โครงสร้างรองรับแผงแสงอาทิตย์ โครงสร้างรองรับแผงแสงอาทิตย์จะทำจากโลหะชุบสังกะสี (Galvanize)  หรือโครงเหล็กทาสีกันสนิม ทำหน้าที่ในการยึดแผงรับแสงอาทิตย์เพื่อรับรังสีที่ตกกระทบให้มากที่สุด โครงสร้างรองรับแผงแสงอาทิตย์อาจทำให้สามารถปรับมุมเอียงได้ตามต้องการ โดยทั่วไปมุมเอียงดังกล่าวจะขึ้นอยู่กับมุมของเส้นรุ้ง

สำหรับประเทศไทยมีที่ตั้งอยู่ที่เส้นรุ้งที่ 7–20 องศาเหนือ ดังนั้นมุมของแผงจึงควรมีค่าอยู่ระหว่าง 7–20 องศา แต่ถ้าการยกมุมแผงน้อยเกินไป จะทำให้น้ำฝนไม่สามารถชะล้างหรือทำความสะอาดฝุ่นละอองที่ติดอยู่บนแผงได้ ซึ่งจะทำให้การทำงานของแผงมีประสิทธิภาพน้อยลง ดังนั้นในการติดตั้งแผงแสงอาทิตย์ในประเทศไทยจึงควรทำการติดตั้งที่มุมประมาณ 15 องศา เป็นอย่างน้อย และไม่ควรเกิน 20 องศา 

ฉ. สายไฟ สายไฟที่ใช้ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ถ้ามีขนาดไม่ถูกต้อง จะทำให้แผงแสงอาทิตย์ไม่สามารถจ่ายไฟให้ได้ตามที่ต้องการ เนื่องจากว่าระบบไฟกระแสตรงนั้น ค่าแรงดันที่ได้จากแผงแสงอาทิตย์จะมีส่วนสัมพันธ์กับขนาดของสายไฟ และระยะความยาวของสายไฟที่ใช้ถ้าขนาดของสายไฟมีขนาดเล็ก ก็จะทำให้แรงดันที่ได้จากแผงแสงอาทิตย์เกิดการสูญเสียไปในสายไฟมากยิ่งขึ้น ดังแสดงในตารางที่ 2