दिन के उजाले के दौरान, सौर ऊर्जा की धाराएँ ग्रह की सतह में प्रवेश करती हैं। वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने लंबे समय से यह पता लगाया है कि इसका उपयोग कैसे किया जाए। सौर पैनल दिन के उजाले की ऊर्जा को परिवर्तित कर सकते हैं। उनकी प्रभावशीलता अभी भी आदर्श से बहुत दूर है, लेकिन समय के साथ यह विशेषज्ञों के काम के लिए धन्यवाद बढ़ेगा।
अनुदेश
चरण 1
सौर सेल का कार्य अर्धचालक कोशिकाओं के भौतिक गुणों पर आधारित होता है। प्रकाश के फोटॉन परमाणुओं की बाहरी त्रिज्या से इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालते हैं। इस मामले में, मुक्त इलेक्ट्रॉनों की एक महत्वपूर्ण संख्या बनती है। यदि आप अब सर्किट को बंद कर देते हैं, तो उसमें से विद्युत धारा प्रवाहित होगी। हालांकि, यह एक या दो फोटोकल्स के उपयोग तक सीमित होने के लिए बहुत छोटा है।
चरण दो
आमतौर पर, अलग-अलग घटकों को बैटरी बनाने के लिए एक सिस्टम में जोड़ा जाता है। मॉड्यूल बनाने के लिए ऐसी कई बैटरियों का उपयोग किया जाता है। जितने अधिक सौर सेल एक साथ जुड़े होंगे, तकनीकी प्रणाली की दक्षता उतनी ही अधिक होगी। चमकदार प्रवाह के सापेक्ष सौर बैटरी की स्थिति भी महत्वपूर्ण है। ऊर्जा की मात्रा सीधे उस कोण पर निर्भर करती है जिस पर सूर्य की किरणें फोटोकल्स पर पड़ती हैं।
चरण 3
सौर सेल की मुख्य प्रदर्शन विशेषताओं में से एक प्रदर्शन का गुणांक (सीओपी) है। इसे बैटरी की कामकाजी सतह पर पड़ने वाले चमकदार प्रवाह की शक्ति से प्राप्त ऊर्जा की शक्ति को विभाजित करने के परिणाम के रूप में परिभाषित किया गया है। आज तक, अभ्यास में प्रयुक्त सौर कोशिकाओं की दक्षता 10 से 25 प्रतिशत तक होती है।
चरण 4
2013 के पतन में, प्रेस में ऐसी खबरें आईं कि जर्मन इंजीनियर एक प्रायोगिक फोटोकेल बनाने में कामयाब रहे, जिसकी दक्षता 45% के करीब है। एक मानक सौर सरणी के लिए इस तरह के अविश्वसनीय प्रदर्शन को प्राप्त करने के लिए, डिजाइनरों को चार मंजिला फोटोकेल लेआउट का उपयोग करना पड़ा। इससे उपयोगी अर्धचालक जंक्शनों की कुल संख्या में वृद्धि संभव हो गई।
चरण 5
विशेषज्ञों ने गणना की है कि भविष्य में 85% तक उच्च दक्षता दर हासिल करना काफी संभव होगा। डिजाइन विशेषताओं के पीछे वर्तमान बैटरी के पीछे क्या कारण है? वास्तविक आंकड़ों और सैद्धांतिक रूप से संभावित संकेतकों के बीच का अंतर बैटरी बनाने के लिए प्रयुक्त सामग्री के गुणों द्वारा समझाया गया है। पैनल आमतौर पर सिलिकॉन से बने होते हैं, जो केवल अवरक्त विकिरण को अवशोषित कर सकते हैं। लेकिन पराबैंगनी किरणों की ऊर्जा का लगभग कभी उपयोग नहीं किया जाता है।
चरण 6
सौर कोशिकाओं की दक्षता में सुधार करने के तरीकों में से एक बहुपरत संरचनाओं का उपयोग है। इस तरह के मॉड्यूल में असमान सामग्रियों से बनी कई पतली परतें शामिल होती हैं। इस मामले में, पदार्थों का चयन किया जाता है ताकि ऊर्जा अवशोषण के दृष्टिकोण से परतों का मिलान किया जा सके। सिद्धांत रूप में, ऐसे बहु-परत "केक" लगभग 90% तक दक्षता प्रदान कर सकते हैं।
चरण 7
विकास की एक और आशाजनक दिशा सिलिकॉन मोनोक्रिस्टल से बने पैनलों का उपयोग है। दुर्भाग्य से, यह सामग्री अभी भी पॉलीक्रिस्टलाइन एनालॉग्स की तुलना में बहुत अधिक महंगी है। इस प्रकार, सौर कोशिकाओं की दक्षता बढ़ाने के लिए, डिजाइन को और अधिक महंगा बनाना आवश्यक है, जिससे पेबैक अवधि बढ़ जाती है।
