फोटोवोल्टिक कोशिकाओं, जिसे सौर सेल के रूप में भी जाना जाता है, नवीकरणीय ऊर्जा क्षेत्र में एक प्रमुख खिलाड़ी बन गया है।इन उपकरणों ने बिजली पैदा करने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करने के तरीके में क्रांति ला दी है।इस लेख में, हम इसकी आकर्षक दुनिया के बारे में जानेंगेफोटोवोल्टिक कोशिकाओंऔर जानें कि वे बिजली कैसे पैदा करते हैं।
फोटोवोल्टिक सेल के केंद्र में एक अर्धचालक पदार्थ होता है, जो आमतौर पर सिलिकॉन से बना होता है।जब सूरज की रोशनी से फोटॉन किसी कोशिका की सतह से टकराते हैं, तो वे सामग्री में इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करते हैं, जिससे वे परमाणुओं से अलग हो जाते हैं।इस प्रक्रिया को फोटोवोल्टिक प्रभाव कहा जाता है।
इन जारी इलेक्ट्रॉनों का लाभ उठाने के लिए, बैटरियों को विभिन्न गुणों वाली परतों में बनाया जाता है।शीर्ष परत विशेष रूप से सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करने के लिए डिज़ाइन की गई सामग्रियों से बनी है।इस परत के नीचे सक्रिय परत होती है, जो अर्धचालक पदार्थ से बनी होती है।निचली परत, जिसे बैक कॉन्टैक्ट परत कहा जाता है, इलेक्ट्रॉनों को इकट्ठा करने और उन्हें कोशिका से बाहर स्थानांतरित करने में मदद करती है।
जब सूर्य का प्रकाश कोशिका की ऊपरी परत में प्रवेश करता है, तो यह अर्धचालक पदार्थ के परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करता है।ये उत्तेजित इलेक्ट्रॉन तब सामग्री के भीतर स्वतंत्र रूप से घूमने में सक्षम होते हैं।हालाँकि, बिजली उत्पन्न करने के लिए, इलेक्ट्रॉनों को एक विशिष्ट दिशा में प्रवाहित होने की आवश्यकता होती है।
यहीं पर कोशिका के भीतर विद्युत क्षेत्र काम में आता है।सक्रिय परत में अर्धचालक पदार्थ को इलेक्ट्रॉन असंतुलन पैदा करने के लिए अशुद्धियों से मिलाया जाता है।इससे बैटरी के एक तरफ सकारात्मक चार्ज और दूसरी तरफ नकारात्मक चार्ज पैदा होता है।इन दोनों क्षेत्रों के बीच की सीमा को पीएन जंक्शन कहा जाता है।
जब कोई इलेक्ट्रॉन किसी फोटॉन से उत्तेजित होता है और उसके परमाणु से अलग हो जाता है, तो वह कोशिका के धनात्मक आवेशित पक्ष की ओर आकर्षित होता है।जैसे ही यह क्षेत्र की ओर बढ़ता है, यह अपने स्थान पर एक सकारात्मक रूप से चार्ज किया गया "छेद" छोड़ देता है।इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की यह गति बैटरी के भीतर एक विद्युत प्रवाह पैदा करती है।
हालाँकि, अपनी स्वतंत्र अवस्था में, इलेक्ट्रॉनों का उपयोग बाहरी उपकरणों को शक्ति देने के लिए नहीं किया जा सकता है।उनकी ऊर्जा का दोहन करने के लिए, कोशिकाओं की ऊपरी और निचली परतों पर धातु के संपर्क लगाए जाते हैं।जब कंडक्टर इन संपर्कों से जुड़े होते हैं, तो सर्किट के माध्यम से इलेक्ट्रॉन प्रवाहित होते हैं, जिससे विद्युत प्रवाह बनता है।
एक एकल फोटोवोल्टिक सेल अपेक्षाकृत कम मात्रा में बिजली का उत्पादन करता है।इसलिए, कई कोशिकाओं को एक साथ जोड़कर एक बड़ी इकाई बनाई जाती है जिसे सौर पैनल या मॉड्यूल कहा जाता है।सिस्टम की आवश्यकताओं के आधार पर, वोल्टेज और करंट आउटपुट को बढ़ाने के लिए इन पैनलों को श्रृंखला या समानांतर में जोड़ा जा सकता है।
एक बार बिजली उत्पन्न होने के बाद, इसका उपयोग विभिन्न उपकरणों और उपकरणों को बिजली देने के लिए किया जा सकता है।ग्रिड-बंधी प्रणाली में, सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त बिजली को वापस ग्रिड में डाला जा सकता है, जिससे जीवाश्म ईंधन उत्पादन की आवश्यकता कम हो जाती है।स्टैंड-अलोन सिस्टम में, जैसे कि दूरदराज के क्षेत्रों में उपयोग किए जाने वाले, उत्पन्न बिजली को बाद में उपयोग के लिए बैटरी में संग्रहीत किया जा सकता है।
फोटोवोल्टिक कोशिकाओंहमारी ऊर्जा आवश्यकताओं के लिए हरित, टिकाऊ और नवीकरणीय समाधान प्रदान करें।इनमें जीवाश्म ईंधन पर हमारी निर्भरता को उल्लेखनीय रूप से कम करने और बिजली उत्पादन के पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने की क्षमता है।जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी आगे बढ़ रही है, हम देख सकते हैंफोटोवोल्टिक कोशिकाओंअधिक कुशल और सस्ते बनें, जिससे वे हमारे भविष्य के ऊर्जा परिदृश्य का एक अभिन्न अंग बन जाएंगे।
पोस्ट समय: नवंबर-27-2023