सौर फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मितीची तत्त्वे आणि घटक

फोटोव्होल्टेइक शक्तीजनरेशन हे एक तंत्रज्ञान आहे जे फोटोव्होल्टेइक प्रभावाच्या तत्त्वावर आधारित सूर्यप्रकाश थेट विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित करते.

फोटोव्होल्टेइक प्रणालीमध्ये खालील महत्वाचे घटक असतात

1. सौर पॅनेल (मॉड्यूल): हा फोटोव्होल्टेइक प्रणालीचा मुख्य भाग आहे, सहसा अनेक सौर सेल मोनोमर्सने बनलेला असतो. सौर सेल मोनोमर्स फोटोव्होल्टेइक प्रभावाचा वापर करून प्राप्त झालेल्या सूर्यप्रकाशाच्या ऊर्जेचे थेट विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करतात.

क्रिस्टलीय सिलिकॉन सोलर सेल: हा सर्वात सामान्य प्रकारचा सोलर सेल आहे, ज्यामध्ये वरच्या पृष्ठभागावर मेटल ग्रिड रेषा असलेले क्रिस्टलीय सिलिकॉन वेफर आणि खालच्या पृष्ठभागावर धातूचा थर असतो. प्रकाशाचे परावर्तन कमी करण्यासाठी सेलचा वरचा भाग सहसा अँटी-रिफ्लेक्टीव्ह फिल्मने झाकलेला असतो.

2. इन्व्हर्टर: सौर पॅनेलद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या डायरेक्ट करंट (DC) ला अल्टरनेटिंग करंट (AC) मध्ये रूपांतरित करते, कारण घरे आणि उद्योग सहसा पर्यायी विद्युत् प्रवाह वापरतात. याव्यतिरिक्त, व्होल्टेज आणि फेज सुसंगत असल्याची खात्री करण्यासाठी इनव्हर्टर पॉवर ग्रिडसह सिंक्रोनाइझ करण्यासाठी देखील जबाबदार आहे.

3. कंट्रोलर: फोटोव्होल्टेइक सिस्टमचे पॉवर आउटपुट व्यवस्थापित करण्यासाठी, बॅटरीचे ओव्हरचार्जिंग आणि ओव्हर-डिस्चार्जिंग रोखण्यासाठी आणि सिस्टमचे सुरक्षित आणि स्थिर ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी जबाबदार.

4. बॅटरी पॅक: ग्रिड-कनेक्ट केलेल्या फोटोव्होल्टेइक प्रणालीमध्ये, जेव्हा सौर ऊर्जा अपुरी असते तेव्हा बॅटरी पॅक वापरण्यासाठी अतिरिक्त विद्युत ऊर्जा साठवण्यासाठी वापरली जाते. ग्रिड कनेक्शनच्या अनुपस्थितीत, बॅटरी आवश्यक आहेत कारण ते रात्री किंवा ढगाळ दिवसात वापरण्यासाठी वीज साठवू शकतात.

5. ब्रॅकेट सिस्टम: सौर पॅनेलचे निराकरण करण्यासाठी आणि पॅनेल सर्वोत्तम कोनात सूर्यप्रकाश प्राप्त करू शकतील याची खात्री करण्यासाठी वापरली जाते.

सौरऊर्जा निर्मितीचा गाभा खरं तर अगदी सोपा आहे, जो सूर्यप्रकाशाचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करतो. ही प्रक्रिया "फोटोव्होल्टेइक प्रभाव" द्वारे प्राप्त केली जाते.

मुख्य कार्य तत्त्वे:

1. फोटॉन शोषण: जेव्हा सूर्यप्रकाश सौर पेशींच्या पृष्ठभागावर चमकतो (सामान्यत: सिलिकॉन सारख्या अर्धसंवाहक सामग्रीपासून बनलेला असतो), तेव्हा पेशींमधील अर्धसंवाहक पदार्थ फोटॉन (सूर्यप्रकाशातील ऊर्जा कण) शोषून घेतात.

2. इलेक्ट्रॉन-होल जोड्यांची निर्मिती: शोषलेल्या फोटॉन ऊर्जेमुळे सेमीकंडक्टर सामग्रीमधील इलेक्ट्रॉन व्हॅलेन्स बँडवरून कंडक्शन बँडवर उडी मारतात, ज्यामुळे बॅटरीमध्ये इलेक्ट्रॉन-होल जोड्या तयार होतात. हे इलेक्ट्रॉन आणि छिद्रे चार्ज वाहक आहेत आणि वीज चालवू शकतात.

3. अंगभूत विद्युत क्षेत्र: सौर पेशींमध्ये, सहसा PN जंक्शन असतो, जो P-प्रकार सेमीकंडक्टर आणि N-प्रकार सेमीकंडक्टरचा बनलेला इंटरफेस असतो. पीएन जंक्शनवर, इलेक्ट्रॉन आणि छिद्रांच्या प्रसार आणि पुनर्संयोजनामुळे अंगभूत विद्युत क्षेत्र तयार होते.

4. चार्ज वाहकांचे इलेक्ट्रिक फील्ड वेगळे करणे: बिल्ट-इन इलेक्ट्रिक फील्डच्या कृती अंतर्गत, व्युत्पन्न इलेक्ट्रॉन-होल जोड्या विभक्त केल्या जातील. इलेक्ट्रॉन्स एन-टाइप सेमीकंडक्टर प्रदेशात ढकलले जातील, तर छिद्रे पी-टाइप सेमीकंडक्टर प्रदेशात ढकलले जातील.

5. संभाव्य फरकाची निर्मिती: इलेक्ट्रॉन आणि छिद्रे वेगळे केल्यामुळे, बॅटरीच्या दोन्ही बाजूंना संभाव्य फरक तयार होतो, म्हणजेच फोटो-जनरेट केलेला व्होल्टेज तयार होतो.

6. विद्युतप्रवाह निर्मिती: जेव्हा बॅटरीचे दोन ध्रुव बाह्य सर्किटद्वारे जोडलेले असतात, तेव्हा विद्युत प्रवाह तयार करण्यासाठी एन-टाइप सेमीकंडक्टरमधून पी-टाइप सेमीकंडक्टरकडे इलेक्ट्रॉन प्रवाहित होतील.

7. वापरण्यायोग्य विद्युत ऊर्जेमध्ये रूपांतर: बाहेरून वाहणारे इलेक्ट्रॉन लोड शक्ती देऊ शकतात किंवा नंतर वापरण्यासाठी बॅटरीमध्ये साठवले जाऊ शकतात.

थोडक्यात, फोटोव्होल्टेइक उर्जा निर्मिती ही सूर्यप्रकाशाचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करण्याची प्रक्रिया आहे, अर्धसंवाहक सामग्रीच्या इलेक्ट्रॉनिक गुणधर्मांचा वापर करून संभाव्य फरक आणि प्रकाशाच्या खाली विद्युत प्रवाह निर्माण करणे, ज्यामुळे ऊर्जा रूपांतरण साध्य होते. या तंत्रज्ञानाला इंधन लागत नाही आणि प्रदूषणही होत नाही. ऊर्जा रूपांतरणाचा हा एक स्वच्छ आणि अक्षय मार्ग आहे.

तुम्हाला सौरऊर्जेमध्ये स्वारस्य असल्यास किंवा सौरऊर्जा यंत्रणा बसवण्याचा विचार करत असल्यास, तुम्ही आमच्याशी संपर्क साधू शकता.