 |
โซลาร์เซลล์และนาโนอิเล็กทรอนิกส์กับสุดยอดนักวิจัย: ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว
ก้าวไกลไปกับนาโนอิเล็กทรอนิกส์และความคุ้มค่าของโซลาร์เซลล์ สัมผัสสุดยอดนักวิจัยทางด้านวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
  |
สารบัญ
หน้าที่ 1 - โซลาร์เซลล์และนาโนอิเล็กทรอนิกส์กับสุดยอดนักวิจัย: ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว
ขอขอบพระคุณ ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว
ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์
จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ปัจจุบันโลกของเราประสบปัญหาเรื่องพลังงานอย่างมาก ทั้งพลังงานน้ำมัน พลังงานไฟฟ้า การใช้พลังงานทดแทนจึงเป็นทางเลือกที่ควรทำ โดยเฉพาะพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่ตลอดเวลาสำหรับบ้านเรา แสงแดดที่แผดร้อน เราควรนำมาใช้ให้เป็นประโยชน์ จึงมีการนำโซลาร์เซลล์มาใช้ ทีมงานวิชาการดอทคอมจึงขอเรียนสัมภาษณ์ ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เนื่องจากอาจารย์ทำงานวิจัยด้านนี้โดยตรง อาจารย์สมศักดิ์ได้กรุณาอธิบายวิวัฒนาการของโซลาร์เซลล์และการพัฒนาในอนาคตให้ฟังอย่างกระจ่าง ถ่ายทอดความรู้อย่าง "ผู้เชี่ยวชาญ" อย่างแท้จริงค่ะ พร้อมทั้งได้อธิบายเรื่องนาโนอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเป็นงานวิจัยในปัจจุบันของอาจารย์ด้วยค่ะ
โซลาร์เซลล์คืออะไรประโยชน์ของโซลาเซลล์โซล่าเซลล์ คือ สิ่งประดิษฐ์ที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง (ซึ่งอาจจะมีคนเข้าใจผิดว่า โซลาร์เซลล์เป็นการนำแสงอาทิตย์มาทำเป็นพลังงานความร้อน)
พลังงานแสงอาทิตย์ มีความสำคัญอย่างไร“เรื่องพลังงานเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุด” ริชาร์ด สมอร์เรย์ ผู้ที่ได้รับรางวัลโนเบล สาขาฟิสิกส์ ได้กล่าวถึงความสำคัญของพลังงานในอนาคต ซึ่งมีความสำคัญมาก โซลาร์เซลล์เป็นสิ่งประดิษฐ์หนึ่งที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง
การประยุกต์ใช้งานของโซลาร์เซลล์เรื่องโซลาเซลล์มีมานานแล้ว มีสิ่งประดิษฐ์ที่เป็นตัวอย่างของการใช้เซลล์แสงอาทิตย์ เช่น รถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ โดยใช้โซลาร์เซลล์ติดกับรถยนต์ และต้องใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพียงอย่างเดียว ห้ามใช้พลังงานอื่น ในประเทศออสเตรเลีย แข่งความเร็วของรถยนต์ในการข้ามทวีป หรือ การใช้พลังงานแสงอาทิตย์จากโซลาร์เซลล์ในการขับเคลื่อนรถไฟฟ้า เป็นต้น
การใช้โซลาร์เซลล์ที่เห็นเด่นชัดและพบมากที่สุด คือ การใช้ในอวกาศ เพราะในอวกาศ ไม่มีแหล่งพลังงานอื่น นอกจากแสงอาทิตย์ จึงผลิตพลังงานไฟฟ้าให้สถานีอวกาศด้วยโซลาร์เซลล์ ดาวเทียมดวงแรกของโลก คือ สปุกนิค (รัสเซีย) แวนการ์ด 1 (อเมริกา) ใช้โซลาร์เซลล์
กล่าวโดยสรุปคือ การประยุกต์ใช้โซลาร์เซลล์ ในยุคแรกๆ พบเห็นมากที่สุด คือ ในอวกาศ แต่ปัจจุบัน การใช้โซลาร์เซลล์ได้นำมาใช้ที่พื้นโลกแล้ว และอยู่ใกล้ตัวเรามากขึ้น จนบางคนไม่ทราบว่ากำลังใช้อยู่ สาเหตุที่ใช้บนพื้นโลกเพราะเกิดปัญหาเรื่องพลังงาน
การใช้โซลาร์เซลล์ในปัจจุบันสามารถพบเห็นได้ทั่วไปโดยเฉพาะในกรุงเทพฯ เช่น สัญญาณไฟจราจร ปุ่มสะท้อนแสงบนผิวจราจร ห้างสรรพสินค้าใหญ่ๆ หรือจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เป็นต้น เป็นการใช้ไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ที่ผลิตจากโซลาร์เซลล์
ศ.ดร.สมศักดิ์ ศึกษาเรื่องโซลาร์เซลล์มาเป็นระยะเวลานาน จึงขอแบ่งงานวิจัยที่อาจารย์ทำเป็น 3 ยุค ดังต่อไปนี้
งานวิจัยโซลาร์เซลล์ยุคที่ 1
ตั้งแต่ ปี 1975 – 1985 โดยศึกษาเรื่องซิลิกอนโซลาร์เซลล์อยู่ในห้องทดลองที่จุฬาฯ ลักษณะเป็นผลึก ทึบแสง ปัจจุบันกลายเป็นอุตสาหกรรม มีโรงงานอุตสาหกรรมหลายแห่งที่ผลิตโซลาร์เซลล์จากผลึกซิลิกอน โซลาร์เซลล์ยุคที่ 1 ปัจจุบันใช้งานในภาคสนามหมดแล้ว
โครงสร้างของโซลาร์เซลล์ทำจากสารกึ่งตัวนำ โครงสร้างเป็น PN Junction เป็นขั้วไฟฟ้าก้างปลาเพื่อให้รับแสง ไม่บังแสง ได้รับแสงเต็มที่ โซลาร์เซลล์ถูกแสงจะกลายเป็นไฟฟ้าเลย ถ้าไม่ถูกแสงก็ไม่มีไฟฟ้า ทำจากซิลิกอนโซลาร์เซลล์ ผลิตไฟฟ้ามีทั้งแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าออกมา การใช้งานของโซลาร์เซลล์ไม่ได้ใช้เพียงตัวเดียว แต่จะเป็นแผงจำนวนเล็กๆ จำนวนมากให้ได้ตามปริมาณตามที่เราต้องการ นำไปติดตั้งในต่างจังหวัด ในหมู่บ้านต่างๆ ที่ไม่มีไฟฟ้าใช้ ทั้งติดตั้งอยู่กับที่ และติดตั้งตามดวงอาทิตย์ เพื่อเป็นการเปรียบเทียบผลที่ได้ ซึ่งสามารถใช้ได้ทั้งสองกรณี นี่เป็นตัวอย่างการประยุกต์การใช้งาน จะเห็นโซลาร์เซลล์ติดตั้งตามเสาไฟฟ้า ไม่ต้องเดินสายไฟ ตอนกลางวันชาร์จแบตเตอรี่เอาไว้ ตอนกลางคืนนำพลังงานไฟฟ้าออกมาใช้งานระบบที่เป็นขนาดใหญ่ เป็น Power Station เช่น จ.ตาก เป็นเหมือนโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ จ่ายกระแสไฟฟ้าให้หมู่บ้าน
การใช้งานโซลาร์เซลล์อาจใช้ตามดวงอาทิตย์ แล้วรวมแสง เพื่อให้ได้แสงที่มีความเข้มสูง ถ้าแสงมีความเข้มสูง ปริมาณไฟฟ้าที่ได้จะมาก จึงมีงานวิจัยโซลาร์เซลล์โครงสร้างพิเศษที่จะรับแสงอาทิตย์ที่มีความเข้มสูงได้ เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้จำนวนมาก
 |  |
 |
งานวิจัยโซลาร์เซลล์ยุคที่ 2
ตั้งแต่ปี 1985-1995 โซลาร์เซลล์ทำจากฟิล์มบาง ราคาจะถูก เคลือบบนกระจก เช่น เครื่องคิดเลข เป็นต้น และเนื่องจากแสงทะลุผ่านได้ จึงทำกระจกหน้าต่างได้ เป็นซิลิกอนเคลือบบนกระจก ใช้ทำกระจกหน้าต่างอัจฉริยะ ให้หน้าต่างผลิตไฟฟ้าได้ด้วย ซึ่งในปัจจุบันได้อยู่ในภาคอุตสาหกรรมเรียบร้อยแล้ว สามารถประกอบเป็นหน้าต่างได้ แต่ประสิทธิภาพอาจจะไม่เท่ารุ่นแรก แต่ราคาถูกกว่ารุ่นแรก
งานวิจัยโซลาร์เซลล์ยุคที่ 3 ในปัจจุบันและอนาคตเราจะเห็นได้ว่า ของดี จะมีราคาแพง ส่วนราคาถูก จะได้ของคุณภาพไม่สูงมาก จึงจะพัฒนาให้เป็น “ของดี ราคาถูก”
งานวิจัยจึงใช้เทคโนโลยีด้านนาโน เป็น nano structure ขนาดจะไม่หนา โซลาร์เซลล์รุ่นใหม่นี้จะมีขนาดเล็ก เป็น นาโนเมตร ซึ่งเรามีห้องปฏิบัติการ Molecular Beam Epitaxy เราใช้ผลิตโซลาร์เซลล์ยุคใหม่ และเราพบว่าความสามารถในการดูดกลืนแสงได้ดีมาก
เรามีแหล่งกำเนิดแสงพระอาทิตย์เทียม ให้มีความเข้มสูงมากๆ และพบว่าโซลาร์เซลล์ยุคใหม่ของเราสามารถทำงานได้ดีมาก เราทดลองใช้แหล่งกำเนิดแสงพระอาทิตย์ หลายๆ เท่า รวมทั้งแสงอาทิตย์จริง เราพบว่าโซลาร์เซลล์ยุคใหม่ทำงานได้ดี ในต่างประเทศมีงานวิจัยถึงแสงอาทิตย์ 200 เท่า หวังว่าจะไปใช้ได้ แบบตัวเล็กๆ ไม่ต้องใช้พื้นที่จำนวนมาก เหมือนยุคก่อนๆ แต่ทำงานได้ดีเท่ากัน
แนวความคิด คือ โซลาร์เซลล์ขนาดเล็ก มีประสิทธิภาพสูง ใช้พื้นที่น้อย สามารถใช้ในแหล่งความเข้มสูง เพื่อลดต้นทุนการผลิตไฟฟ้าบนพื้นโลก
งานวิจัยที่อาจารย์ทำเป็นขั้นเป็นตอน และรุ่นก่อนๆ สามารถนำไปใช้ในงานอุตสาหกรรมการผลิต
ปัจจุบันปัญหาเรื่องพลังงานมีมาก โซลาร์เซลล์จึงมีบทบาทการใช้มากขึ้นในปัจจุบัน
เราสามารถใช้โซลาร์เซลล์ในระบบการสื่อสารคมนาคมได้ เช่น โซลาร์เซลล์ในรถไฟฟ้า หรือติดแผงซันรูฟภายในรถยนต์ ระบบสื่อสารใช้ โซลาร์เซลล์ GPS หรืออาจจะทารถยนต์ทั้งคันด้วยโซลาร์เซลล์ เป็นต้น
อาจารย์เคยได้รับเชิญไปบรรยายที่ประเทศสหรัฐ ในส่วนของกองทัพเรือซึ่งเขาสนใจมาก เนื่องจากสามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์ได้ในทะเล มหาสมุทร บนเกาะ ซึ่งไม่มีไฟฟ้าไปถึง
น้ำทะเลเหมือนกระจก สะท้อนแสงอาทิตย์ ทำให้เราผิวคล้ำเมื่อไปทะเล จึงมีการนำโซลาร์เซลล์ใช้กับเรือ น้ำทะเลที่สะท้อนแสงอาทิตย์ทำให้เพิ่มความเข้มของแสงอาทิตย์มากขึ้น ทำให้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น
สิ่งที่สำคัญต่อมนุษย์ถัดจากเรื่องพลังงาน คือ เรื่องน้ำ มนุษย์ขาดน้ำไม่ได้
น้ำในโลกเรามีจำนวนมาก แต่เป็นน้ำทะเล
เราต้องทำน้ำทะเลให้เป็นน้ำจืด ซึ่งมีวิธีทำ เป็นการใช้พลังงานในการเปลี่ยนน้ำทะเลให้เป็นน้ำจืด ซึ่งเราสามารถนำพลังงานจากแสงอาทิตย์มาใช้ได้เช่นกัน เพราะฉะนั้นพลังงานแสงอาทิตย์ คือ คำตอบในหลายๆ เรื่องสำหรับความต้องการของมนุษย์ในอนาคต
จากที่กล่าวมา จะเห็นได้ว่าพลังงานแสงอาทิตย์เกี่ยวข้องกับหลายๆ เรื่อง เช่น น้ำ อาหาร สาหร่ายในทะเล (อาหารของมนุษย์) ต้นไม้ เป็นต้น ดังนั้น เราต้องเรียนรู้เรื่องของธรรมชาติให้มากขึ้น เราเรียนรู้ว่าใบไม้เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นอาหาร ทำให้ต้นไม้เจริญเติบโตขึ้นได้ เราสนใจกลไกตรงนั้น เราสามารถประยุกต์ใช้กับโซลาร์เซลล์แบบใดได้บ้าง กลไกในธรรมชาติดีที่สุด เราต้องประยุกต์โดยเลียนแบบธรรมชาติ
เมื่อใดที่ประเทศไทยจะมีการใช้โซลาร์เซลล์สำหรับที่อยู่อาศัยในวงกว้างการใช้โซลาร์เซลล์การต้องการใช้โซลาร์เซลล์ของคนในเมืองและคนในต่างจังหวัดจะไม่เหมือนกัน
คนในต่างจังหวัด บริเวณที่ไม่มีไฟฟ้าใช้ แต่เป็นกลุ่มที่ต้องการใช้โซลาร์เซลล์มาก เพราะไม่ต้องใช้สายไฟฟ้า หากแต่ไม่มีกำลังซื้อโซลาร์เซลล์ ส่วนคนในเมือง มีกำลังซื้อแต่ไม่ต้องการซื้อ เพราะเสียบปลั๊กก็มีไฟฟ้าใช้แล้ว คนที่ต้องการซื้อ แต่ไม่มีกำลังซื้อ
คนที่มีกำลังซื้อ แต่ไม่ต้องการซื้อในเมื่อความต้องการกับกำลังซื้อไม่ใช่คนเดียวกัน อุตสาหกรรมจึงเกิดยาก เพราะหากอุตสาหกรรมผลิตจำนวนมาก ราคาจะลดลง แต่อุตสาหกรรมมีจำกัด เนื่องจากความต้องการน้อย
ปัญหาในการผลิต – ตลาดมีจำกัด ความต้องการไม่มากพอ
การแก้ปัญหา – ต้องประชาสัมพันธ์/ ให้ความรู้กับคนในเมืองให้ใช้มากขึ้น
เพราะอัตราการใช้ไฟฟ้าเพิ่มสูงขึ้นทุกวัน หากประชาสัมพันธ์ให้ใช้โซลาร์เซลล์กันมากขึ้น การผลิตไฟฟ้าจะลดลง ลดภาวะโลกร้อน เป็นผลดีกับโลกเราในระยะยาวด้วย ถ้าทุกบ้านผลิตกระแสไฟฟ้าได้ เราจะลดการสร้างเขื่อนได้ แม้การลงทุนโซลาร์เซลล์ที่มีราคาสูง แต่จะคืนทุนในระยะเวลาต่อไป เพราะแสงอาทิตย์บ้านเราไม่มีปัญหา เนื่องจากใกล้เส้นศูนย์สูตร
โซลาร์เซลล์เก็บพลังงานได้อย่างไรในวันที่ไม่มีแสงอาทิตย์ โซลาร์เซลล์ทำงานอย่างไร
โซลาร์เซลล์เก็บพลังงานโดยใช้แบตเตอรี่ ในวันที่ไม่มีแสงอาทิตย์โซลาร์เซลล์ไม่สามารถเก็บพลังงานได้ หรือในเวลากลางคืน เราต้องใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ แต่บ้านเราไม่ค่อยมีปัญหาเรื่องแสงอาทิตย์ เพราะมีแสงอาทิตย์ทั้งวัน และความลาดเอียงของหลังคาบ้านในการติดตั้งโซลาร์เซลล์ไม่เป็นปัญหาของบ้านเรา เพราะรับแสงอาทิตย์ได้ทุกทิศ ใช้งานได้ไม่มีปัญหา ไม่เหมือนของประเทศทางยุโรป หรือญี่ปุ่น ที่มุมต้องตั้งค่อนข้างชันและต้องหามุมรับแสงอาทิตย์ให้ดี
การใช้โซลาร์เซลล์ เก็บพลังงานแสงอาทิตย์แต่ไม่ได้ใช้ในตอนกลางวัน เนื่องจากไปทำงาน แนวคิดคือเราผลิตแล้วขายให้การไฟฟ้าในตอนกลางวัน การไฟฟ้าจะได้ไม่ต้องใช้กำลังผลิตมาก แล้วเราค่อยซื้อจากการไฟฟ้าตอนกลางคืน ค่าไฟฟ้าจะลดลง
การเก็บพลังงานหากต้องการใช้แบตเตอรี่เก็บพลังงานไว้ แบตเตอรี่ค่อนข้างราคาสูง และมีอายุการใช้งานที่จำกัด ประมาณ 4-5 ปีต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่ ข้อดีคือ เราสามารถใช้งานในตอนกลางคืนได้ (หรือเราซื้อจากการไฟฟ้าตามปกติ) และหากเวลาไฟฟ้าจากการไฟฟ้าดับ เรายังสามารถใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ได้
อายุการใช้งานของโซลาร์เซลล์
สำหรับโซลาร์เซลล์ อายุการใช้งานตามอุตสาหกรรม คือ 25 ปี แต่จริงๆ แล้วนานกว่านั้น ส่วนโซลาร์เซลล์แบบบางจะมีอายุการใช้งานสั้นกว่า
หากมีฝุ่นจับจะทำให้ประสิทธิภาพลดลงหรือไม่ควรติดตั้งไว้ในบริเวณที่ทำความสะอาดง่าย เช่น สามารถปีนไปทำความสะอาดได้ เพราะหากมีฝุ่นละอองอาจจะทำให้ประสิทธิภาพลดลงบ้าง เราจึงต้องเช็ดทำความสะอาดบ้าง ใช้น้ำทำความสะอาด เหมือนทำความสะอาดกระจก ไม่ต้องใช้น้ำยาพิเศษ เพราะโซลาร์เซลล์เป็นอุปกรณ์ที่อยู่กับที่ ไม่มีการเคลื่อนไหว ไม่มีการสึกหรอ ไม่มีอะไรเสีย เรียกว่าเป็นอุปกรณ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม อาจจะทำให้บ้านดูไม่สวยบ้าง แต่หากออกแบบดีๆ ทำให้บ้านเราสวยได้
นาโนอิเล็กทรอนิกส์นาโนอิเล็กทรอนิกส์คืออะไรอาจารย์กำลังทำงานวิจัยในเรื่องนาโนอิเล็กทรอนิกส์ เพราะต้องการใช้ในการผลิตโซลาร์เซลล์รุ่นใหม่ นาโนอิเล็กทรอนิกส์เป็นเรื่องสำคัญสำหรับคนรุ่นใหม่ในอนาคต เช่น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์มือถือ จะใช้อุปกรณ์ที่เล็กลงทุกที
แนวคิดมาจาก Rosalind Franklin ค้นพบ DNA โครงสร้างในระดับ nano ในสิ่งมีชีวิต
มีผลกระทบต่อนักวิทยาศาสตร์ค่อนข้างเยอะ
ปัญหาของโลกเรา คือ ประชากรและผู้สูงอายุที่มีเพิ่มมากขึ้น
งานวิจัยพบว่า ในสังคมหน้า ผู้สูงอายุจะมีเป็นจำนวนมาก เด็กในรุ่นลูกเราจะมีอายุยืน 100 ปี ทำอย่างไรให้ผู้สูงอายุเหล่านี้ สามารถใช้ชีวิตได้อย่างมีคุณภาพ
สังคมที่มีผู้สูงอายุจำนวนมากต้องให้เขาดูแลตัวเองได้ ทำงานได้ สุขภาพเป็นสิ่งสำคัญ เราจะต้องพัฒนาด้านอิเล็กทรอนิกส์ทางด้านสุขภาพมากขึ้น
พัฒนาอิเล็กทรอนิกส์ทางการแพทย์ อิเล็กทรอนิกส์ทางด้านชีววิทยา หรือนาโนเทคโนโลยี
นาโนเทคโนโลยี ที่เราควรทำคือ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม Green Technology เราต้องศึกษาสิ่งที่มีขนาดเล็กลงมากๆ คำว่านาโน มาจากขนาดที่เล็ก โดยการแบ่ง 1 มิลลิเมตร เป็น 1,000,000 ส่วน จะได้ 1 นาโนเมตร หรือ 1 อะตอม (ขนาดเท่าอะตอม)
1 นาโนเมตร คือ 1 ในล้านมิลลิเมตร
นาโนอิเล็กทรอนิกส์เป็นองค์ความรู้ใหม่ ที่ใช้ในการควบคุมอิเล็กตรอนที่อยู่ในอะตอม เรากำลังใช้อะตอมให้เป็นประโยชน์ และคนที่กล่าวเรื่องนี้คือ Richard P.Feynman
Richard ค้นพบทรานซิสเตอร์ ในปี 1947 และค้นพบ IC ship จนในปัจจุบันมีขนาดเล็กลงมาก การคิดค้นให้ขนาดเล็กทำให้เกิดปรากฎการณ์ใหม่ๆ ทางวิทยาศาสตร์
อาจารย์ได้รับทุนในการซื้อเครื่องมือ (Molecular Beam Epitaxy) ตามภาพด้านล่าง มาเครื่องหนึ่งก่อน และภายหลังได้รับทุนเพื่อซื้ออีกเครื่องหนึ่ง เพื่อศึกษาโครงสร้างของนาโนอิเล็กทรอนิกส์ เรียกว่า ควอนตัมดอท ซึ่งมีขนาดเล็กมากขนาดนาโนเมตร การเตรียมโครงสร้างสามารถทำได้อย่างสมบูรณ์แบบ ไม่มีจุดบกพร่องใดๆ สามารถนำมาใช้ในทางอิเล็กทรอนิกส์ได้ ทำแสง ทำเลเซอร์ได้ เลเซอร์ที่ใช้ในระบบ Fiber Communication ซึ่ง มีการศึกษาเรื่องการเรียงตัวของควอนตัมดอท ควอนตัมริง งานวิจัยเรื่องควอนตัมดอทบางโครงสร้างได้จดสิทธิบัตรไว้แล้ว
แนวคิดของการทำคอมพิวเตอร์ โดยการศึกษาเรื่องควอนตัมดอท ควอนตัมริง และออกแบบเกี่ยวกับอุปกรณ์ต่างๆ ในคอมพิวเตอร์ เพื่อเป็นคอมพิวเตอร์ยุคใหม่ในอนาคตให้จะมีขนาดเล็กลง ทำงานได้ดีขึ้น คอมพิวเตอร์ที่ดีควรมีคำตอบ ไม่ใช่แค่ Yes (แทนด้วยเลข 1) หรือ No (แทนด้วยเลข 0) เริ่มมี ½ (ครึ่งหนึ่ง ไม่ใช่แค่ 0 หรือ 1 เท่านั้น) ควรมีความยืดหยุ่น ใกล้เคียงมนุษย์มากขึ้น ทำงานได้ดีขึ้น กินไฟน้อยลง เพราะมีขนาดเล็กลง
การศึกษาเรื่องนาโนอิเล็กทรอนิกส์ นาโนโฟโตนิกส์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ทางแสง ซึ่งปัจจุบันทำงานวิจัยกันอยู่ เป็นงานวิจัยที่ก้าวล้ำ แต่ด้านวิชาการต้องทำ ต้องก้าวไปข้างหน้า ส่วนผลผลิตที่ได้นอกจากสิ่งประดิษฐ์แล้ว สิ่งที่สำคัญ คือ เราได้เรื่อง “คน” นิสิตที่จบไป ในระดับปริญญาโท ปริญญาเอก ทำให้ทำงานในงานอุตสาหกรรม สถาบันวิจัยแห่งชาติ หลายคนทำงานในสถาบันวิจัยที่มีชื่อเสียงในต่างประเทศ
เรื่องของวิทยาศาสตร์ ไม่มีพรมแดน มีประโยชน์ในแนวกว้าง ไม่มีวงจำกัด เฉพาะในประเทศเท่านั้น เป็นองค์ความรู้ที่มีอยู่ทั่วไป เป็นวงกว้างทั่วโลก
แนวโน้มและโอกาสในการพัฒนานาโนอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศไทย นาโนอิเล็กทรอนิกส์จะมีขีดจำกัดหรือทางตันหรือไม่เรื่องนาโนอิเล็กทรอนิกส์ยังเปิดกว้างมาก เพราะยังเป็นเรื่องใหม่มาก สิ่งที่ประเทศไทยสามารถทำได้ คือ ด้านการแพทย์ ดังที่กล่าวแล้วว่าสังคมในยุคหน้าเป็นสังคมของผู้สูงอายุ เพราะฉะนั้นอุปกรณ์ด้านการแพทย์ ด้านสุขภาพจะมีความสำคัญและเป็นตลาดที่น่าสนใจ เพราะเราคงไปแข่งขันด้านการผลิตคอมพิวเตอร์กับประเทศใหญ่ได้ยาก แต่หากเราทำในสิ่งที่ไม่มีคนคาดคิดมาก่อนหรือไม่ได้ทำ จะเป็นผลดีและมีโอกาสมากกว่า เพราะอุปกรณ์เหล่านี้ต้องได้ใช้แน่นอน
สรุปว่า หากบ้านเราทำเรื่องนาโนอิเล็กทรอนิกส์ด้านการเกษตร อาหาร สุขภาพ จะดีกว่า เพราะประเทศเราเป็นประเทศเกษตรเป็นหลัก หากเป็นเรื่องทำให้เพิ่มผลผลิตจะเป็นผลดีมาก หรือเป็นเรื่องอาหารเพื่อสุขภาพจะเป็นประโยชน์ในวงกว้าง
การเรียนวิชาฟิสิกส์มีความสำคัญกับวิศวกรรมศาสตร์มากน้อยเพียงไร
วิชาฟิสิกส์มีความสำคัญมาก เป็นฐานความรู้ที่สำคัญมาก วิศวกรต้องทราบเรื่องฟิสิกส์เป็นอย่างดีไม่แพ้นักฟิสิกส์ เพราะต้องนำความรู้ด้านฟิสิกส์มาประยุกต์ใช้
เรื่องทฤษฎีเป็นสิ่งสำคัญ นิสิตบางคนที่จบการศึกษาไป ทำงานด้านทฤษฎีโดยสามารถใช้ความรู้ด้านฟิสิกส์ โดยไม่ต้องเข้าห้องทดลอง
หากสำเร็จการศึกษาด้านฟิสิกส์แล้ว สามารถประกอบวิชาชีพใดได้บ้าง
นักฟิสิกส์ นักวิจัย อาจารย์ในสถาบันต่างๆ หรือเป็นวิศวกรได้ด้วย เพราะวิศวกรจะสามารถวิเคราะห์ว่า ทำได้หรือไม่ได้ ทำแล้วคุ้มหรือไม่ มีเรื่องเศรษฐกิจเข้ามาเกี่ยวข้องกับงานที่ทำด้วย นักฟิสิกส์จะไม่ค่อยสนใจเรื่องเงินทองเท่าไร แต่หากได้เรียนรู้เรื่องการจัดการ เศรษฐกิจด้วยจะสามารถทำงานเป็นวิศวกรได้ด้วย
หากน้องๆ มัธยมปลายที่ต้องการศึกษาเรื่องนาโนอิเล็กทรอนิกส์ ต้องเรียนเกี่ยวกับอะไรบ้างเรียนสาขาวิทยาศาสตร์ และผู้ที่เรียนวิศวกรรมศาสตร์ ควรเรียนด้านชีววิทยา ฟิสิกส์ เคมี สำคัญมาก ต้องรู้เนื้อหาเหล่านี้จะครอบคลุมมาก เพราะได้นำมาใช้ทีหลัง และหากต้องการค้นคว้าเพิ่มเติมสามารถเข้าไปศึกษาได้จากเว็บไซต์ต่างๆ การเรียนรู้ในปัจจุบันมีข้อมูลความรู้มากมายในอินเตอร์เน็ต หากเข้าเว็บไซต์ที่มีข้อมูลที่เกี่ยวข้องหรือต้องการศึกษา เราสามารถเรียนรู้ได้ด้วยตนเอง เพียงแต่ใช้ key word ดีๆ ในการค้นหา จะหาข้อมูลได้ไม่ยาก
Molecular Beam Epitaxy
ห้องปฏิบัติการวิจัยสิ่งประดิษฐ์สารกึ่งตัวนำ
ชิ้นตัวอย่าง
ห้องทดลองไม่ใหญ่นัก แต่อัดแน่นด้วยเครื่องมือต่างๆ มากมาย อธิบายให้นิสิตปริญญาเอกถึงงานวิจัย
ควอนตัมดอท ควอนตัมริง และอื่นๆ อีกมากมายที่อาจารย์วิจัย
ถังขนาดใหญ่บรรจุไนโตรเจนเหลวที่ต้องมีการถ่ายใส่ถังขนาดเล็กกว่าแล้วเข็นไปใช้ในห้องปฏิบัติการ
ทีมงานรู้สึกขอบพระคุณอาจารย์สมศักดิ์มากค่ะในการกรุณาให้ข้อมูลทั้งหมด พร้อมพาทีมงานเยี่ยมชมห้องปฏิบัติการวิจัยสิ่งประดิษฐ์สารกึ่งตัวนำ และภาคภูมิใจในโครงงานวิจัยต่างๆ ที่อาจารย์ได้ทำ ผลักดันให้เกิดขึ้นหรือประดิษฐ์ขึ้นเพื่อส่วนรวม ซึ่งไม่เฉพาะประเทศไทยเท่านั้นที่ได้ประโยชน์ รวมทั้งพัฒนาการเรียนการสอน พัฒนา "คน" (นิสิต) ทั้งในระดับ ตรี/โท/เอก ได้แก่ โครงการ "ช่างทำงานเป็น" / โครงการ "เงินวิจัยก้นถุง" และ โครงการ "ศิษย์ก้นกุฏิ" เป็นต้น ที่อาจารย์พยายามหาทุนเพื่อให้นิสิตได้ประโยชน์ในการเรียนรู้ รวมถึงการส่งนิสิตไปฝึกงานยังต่างประเทศ การได้สัมภาษณ์อาจารย์ทำให้ได้รับรู้ถึงความเชี่ยวชาญ การเป็นผู้รู้อย่างกระจ่างของอาจารย์ และการทุ่มเทเพื่อการศึกษาของศิษย์อย่างน่าประทับใจค่ะ
หน้าที่ 2 - ประวัติ ศาสตราจารย์ ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว
ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว ปัจจุบันเป็นศาสตราจารย์ ระดับ 11 ของภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย จบปริญญาตรี - โท - เอก สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า จากมหาวิทยาลัยโอซาก้า ประเทศญี่ปุ่น และกลับมารับราชการเป็นอาจารย์ที่คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ตั้งแต่ปี 2517 จนถึงปัจจุบันในปี 2518 ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว ได้ร่วมบุกเบิกจัดตั้งห้องปฏิบัติการวิจัยสิ่งประดิษฐ์สารกึ่งตัวนำที่ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าโดยมีรูปแบบของการทำวิจัยเป็นทีมขึ้นในจุฬาฯ และได้หยิบยกหัวข้อวิจัย เรื่องเซลล์แสงอาทิตย์เป็นแนวทางหลักของการทำวิจัย เพื่อตอบสนองปัญหาด้านพลังงาน ซึ่งกำลังเกิดวิกฤตการณ์อยู่ขณะนั้น
ผลงานวิจัยด้านเซลล์แสงอาทิตย์ของ ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว ได้รับรางวัลสิ่งประดิษฐ์ของสภาวิจัยแห่งชาติหลายครั้ง เช่น ในปี 2523, 2525, 2526 และ 2533
ในปี 2529 ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว ได้รับเลือกให้ประกาศเกียรติคุณเป็นนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัยด้วย
ผลงานวิจัยอีกด้านหนึ่งของ ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว ได้แก่ การวิจัยด้านเลเซอร์เอนจิเนียริ่ง ซึ่งได้ดำเนินการต่อเนื่องตั้งแต่ปี 2512 จนถึงปัจจุบัน ได้แก่ งานวิจัยด้านเลเซอร์ คาร์บอนไดออกไซด์ เลเซอร์โฮโลกราฟฟี เลเซอร์ไดโอด และผลงานวิจัยด้านออปโตอิเล็กทรอนิกส์
ผลงานโฮโลกราฟฟิคไอดี และโฮโลแกรมซ้อน ได้รับรางวัลที่ 1 ของการประกวดสิ่งประดิษฐ์ฯ ของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ในปี 2534 และ 2536 และได้จดเป็นสิทธิบัตรของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยในปีเดียวกัน
ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว มีผลงานที่จดสิทธิบัตรแล้ว 6 เรื่อง ได้เขียนตำราจำนวน 5 เล่ม และมีบทความที่ตีพิมพ์ทั้งในและนอกประเทศ เป็นจำนวน 356 บทความ ที่เกี่ยวข้องกับผลงานวิจัยด้านเซลล์แสงอาทิตย์ การประยุกต์ระบบโฟโตโวลตาอิค เลเซอร์เอนจิเนียริ่ง ออปโตอิเล็กทรอนิกส์และนาโนอิเล็กทรอนิกส์
ในปี 2536 ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว ได้รับรางวัลบุคลากรดีเด่นทางด้านวิชาการของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ในปี 2538 ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว ได้รับคัดเลือกให้เป็นนักวิจัยอาวุโส โดยสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) และห้องปฏิบัติการวิจัยสิ่งประดิษฐ์สารกึ่งตัวนำ ของคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้รับยกย่องเป็นหน่วยงานวิจัยดีเด่น และรับรางวัลวิทยาศาสตร์เทคโนโลยี ประจำปี 2539 จากมูลนิธิโทเร เพื่อการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ ประเทศไทยในปี 2540 ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว ได้รับการประกาศเกียรติคุณให้เป็นนักวิจัยดีเด่นของทบวงมหาวิทยาลัย ในด้านการยกระดับคุณภาพการเรียนการสอนในระดับอุดมศึกษา และได้รับการยกย่องเป็นวิศวกรจุฬาฯ ดีเด่น ภาคการศึกษาและวิจัย โดยสมาคมนิสิตเก่าวิศวกรรมศาสตร์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ในปี 2549 ได้รับรางวัลอาจารย์แบบอย่าง ของสภาคณาจารย์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย สาขาวิทยาศาสตร์กายภาพ และได้รับรางวัลวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จากมูลนิธิโทเร เพื่อการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ ประเทศไทย ประจำปี 2549 ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว ได้รับคัดเลือกให้เป็นเมธีวิจัยอาวุโสของสำนักงานคณะกรรมการสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ตั้งแต่ปี 2548 จนถึงปี 2553
ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว ได้รับพระราชทานเหรียญดุษฎีมาลา เข็มศิลปวิทยา ประจำปี 2550 ในสาขาวิศวกรรมศาสตร์
ในช่วงปี 2527-2528 ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว ได้ทำหน้าที่เป็นรองคณบดี ฝ่ายวิจัยของคณะวิศวกรรมศาสตร์ และรับหน้าที่เป็นหัวหน้าภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าในระหว่างปี 2534-2538 ซึ่งในระหว่างการบริหารภาควิชาฯ ได้ริเริ่มโครงการพัฒนาการเรียนการสอนทั้งในระดับปริญญาตรี – โท – เอก ได้แก่ โครงการ“ช่างทำงานเป็น” และโครงการ “ศิษย์ก้นกุฏิ” เป็นต้น
ระหว่างปี 2539-2543 ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว เป็นรองอธิการบดี ของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ที่ทำหน้าที่ดูแลกิจกรรมวิจัยของมหาวิทยาลัย ได้ริเริ่ม “เงินวิจัยก้นถุง” เพื่อเป็นทุนพัฒนาอาจารย์ใหม่ในปี 2540 และผลักดันการวิจัยข้ามสาขาด้วย “ชุดโครงการวิจัย”
ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว ทำหน้าที่เป็นคณบดี คณะวิศวกรรมศาสตร์ ตั้งแต่ ปี 2543 ถึง 2547
ในส่วนของกิจกรรมนานาชาติ ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว ได้รับเชิญเป็นกรรมการใน International Committee ของการจัดประชุมนานาชาติ เช่น The 4th, The 5th, The 6th, The 7th, The 9th, The 11th, The 12th, The 15th, The 17th, และ The 18th International Photovoltaic Science and Engineering Conferences, Solar World Congress’89 ของ International Solar Energy Society, Optoelectronic Conferences, The 28th, The 29th, The 31st, The 33rd IEEE Photovoltaic Specialist Conferences เป็นต้น และทำหน้าที่เป็น General Chairman ของ The 14th International Photovoltaic Science and Engineering Conference ที่จัดขึ้นที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ในระหว่าง 26-30 มกราคม 2547 และได้รับ PVSEC-Award ในผลงานวิจัยด้านเซลล์แสงอาทิตย์
งานวิจัยล่าสุดที่ ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว เป็นหัวหน้าโครงการ ได้แก่ การวิจัยด้าน Nanoelectronics ด้วย Molecular Beam Epitaxy (MBE) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการปลูกชั้นผลึกสารประกอบกึ่งตัวนำด้วยลำโมเลกุล ทำให้สามารถควบคุมโครงสร้างในระดับของชั้นอะตอมได้ สิ่งประดิษฐ์อิเล็กตรอนิกส์สมัยใหม่จะใช้เทคโนโลยีในการผลิตสร้างได้ เช่น เลเซอร์ไดโอด ทรานซิสเตอร์อิเล็กตรอนเดี่ยว เซลล์แสงอาทิตย์ ที่มีสมรรถนะสูง และควอนตัมคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นงานวิจัยที่ ศ.ดร.สมศักดิ์ ปัญญาแก้ว กำลังทำอยู่ในปัจจุบัน
บทความที่เกี่ยวข้อง
1 5 สิ่งที่ทำแล้วอาจมีคนเกลียดแบบไม่รู้ตัว2 ดื่มกาแฟวันละ 4 แก้ว ลดการเกิดมะเร็งช่องปาก
3 จัดการกับความอ้วน ด้วยการจัดการจุลินทรีย์ในร่างกาย
4 วิทยา ตาสว่าง: แผนที่ลิ้นไม่มีจริง
5 “แพลงกิ้ง” ยิ่งเล่น ยิ่งหน้าแก่!
*หมายเหตุ งานเขียนชิ้นนี้ ได้รับการคุ้มครองสิทธิตามพระราชบัญญัติคุ้มครองสิทธิทางปัญญา โดยลิขสิทธิเป็นของผู้เขียน ที่ให้เกียรตินำเผยแพร่ผ่าน วิชาการ.คอม เรามีความยินดีและอนุญาตให้ทำซ้ำหรือเผยแพร่ต่อเพื่อประโยชน์ทางการศึกษาเท่านั้น กรุณาให้เกียรติผู้เขียน โดยอ้างชื่อผู้เขียนและแหล่งข้อมูลทุกครั้งที่ทำการเผยแพร่ต่อ ห้ามนำส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อในสื่อที่เอื้อประโยชน์ทางธุรกิจก่อนได้รับอนุญาต ขอขอบคุณที่ร่วมกันช่วยสร้างให้สังคมไทยเป็นสังคมแห่งปัญญา
 | สงวนสิทธิ์ภายใต้สัญญาอนุญาต ครีเอทีฟคอมมอนส์ แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-ไม่ดัดแปลง 3.0 ประเทศไทย. ท่านสามารถนำเนื้อหาในส่วนบทความไปใช้ แสดง เผยแพร่ โดยต้องอ้างอิงที่มา ห้ามใช้เพื่อการค้าและห้ามดัดแปลง |
จำนวน 2 ความเห็น, หน้า | 1 |
ความเห็น 1 18 พ.ค. 2553 (13:33) ขอบคุณสำหรับความรู้ดีๆครับ
ความเห็น 4 9 มิ.ย. 2553 (16:42)
โครงการเครือข่ายครู ที่ราชภัฎราชนครินทร์ (ฉะเชิงเทรา) ส่งเอกสารก่อน 11 มิถุนายน 2553 คับ
ดูรายละเอียดได้ที่ สมัครและส่งแฟกซ์ ได้คับ 038-515-828 http://science.rru.ac.th/bk/IMG_0012.pdf
ด่วนคับ ฟรีตลอดงาน
หรือโทรมาที่ 086838012 คุณกฤษฎา คับ
โครงการเครือข่ายครู ที่ราชภัฎราชนครินทร์ (ฉะเชิงเทรา) ส่งเอกสารก่อน 11 มิถุนายน 2553 คับ
ดูรายละเอียดได้ที่ สมัครและส่งแฟกซ์ ได้คับ 038-515-828 http://science.rru.ac.th/bk/IMG_0012.pdf
ด่วนคับ ฟรีตลอดงาน
หรือโทรมาที่ 086838012 คุณกฤษฎา คับ
panchee
()
ผู้ชมข้อมูลนี้แล้ว 40,500 ครั้ง
เป็นสมาชิก: นานกว่า 4 ปี
แบ่งปันความรู้ 29 ครั้ง
ได้รับดาว 257 ดวง
โหวตเพิ่มดาว
ขอบคุณผู้สนับสนุน
|
No comments:
Post a Comment