Solar Panel कैसे काम करते हैं,99.99% लोग नही जानते - Article Raja

सोलर सेल के लिए जरूरी होता है, सूरज की किरण जो फ्रीली अवैलिबल है।

📍लेकिन आज हम पढ़ेंगे सूरज की किरण से बिजली कैसे बनती है और सोलर सेल कैसा काम करता है?

📍 सोलर पैनल कैसे तयार किए जाते हैं।

 संरचना से जुड़ी ऊर्जा रूपांतरित का उत्पादन करती हैंफोटोवोल्टिक सेलड्राइविंग बलक्रिस्टल सौर प्रकाश पिछले दो दशकों में, दुनिया की कुल ऊर्जा आपूर्ति में सौर ऊर्जा के योगदान में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। आज कि इस आर्टिकल में देखेंगे की सौर सेल या फोटोवोल्टिक सेल कैसे बिजली का उत्पादन करते हैं। सूर्य से प्राप्त ऊर्जा पृथ्वी ग्रह पर सबसे प्रचुर मात्रा में और बिल्कुल मुक्त रूप से उपलब्ध ऊर्जा है। इस ऊर्जा का उपयोग करने के लिए, हमें पृथ्वी की रेत पर दूसरे सबसे प्रचुर तत्व से मदद की ज़रूरत है, सौर कोशिकाओं में उपयोग करने के लिए रेत को 99.999% शुद्ध सिलिकॉन क्रिस्टल में परिवर्तित किया जाना है।

ये भी पढ़ें : कैसे Bharat Pay $3 बिल्लियन डॉलर कंपनी बनी? - Article Raja

इसे प्राप्त करने के लिए, रेत को एक जटिल शुद्धिकरण प्रक्रिया से गुजरना पड़ता है जैसा कि दिखाया गया है। कच्चा सिलिकॉन गैसीय सिलिकॉन यौगिक रूप में परिवर्तित हो जाता है। इसके बाद अत्यधिक शुद्ध पॉली क्रिस्टलीय सिलिकॉन प्राप्त करने के लिए हाइड्रोजन के साथ मिश्रित किया जाता है, इन सिलिकॉन सिल्लियों को फिर से आकार दिया जाता है और सिलिकॉन वेफर्स नामक बहुत पतले स्लाइस में परिवर्तित किया जाता है। सिलिकॉन वेफर एक फोटोवोल्टिक सेल का दिल है। जब हम सिलिकॉन परमाणुओं की संरचना का विश्लेषण करते हैं, तो आप देख सकते हैं कि वे एक साथ बंधे हुए हैं। 

 जब आप किसी के साथ बंध जाते हैं तो आप अपनी स्वतंत्रता खो देते हैं इसी तरह सिलिकॉन संरचना में इलेक्ट्रॉनों को भी गति की कोई स्वतंत्रता नहीं होती है। अध्ययन को आसान बनाने के लिए, आइए सिलिकॉन क्रिस्टल की 2d संरचना पर विचार करें। मान लें कि फॉस्फोरस परमाणुओं को पांच वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के साथ इसमें अंतःक्षिप्त किया जाता है। यहाँ, एक इलेक्ट्रॉन गति करने के लिए स्वतंत्र है। इस संरचना में, जब इलेक्ट्रॉनों को पर्याप्त ऊर्जा मिलती है, तो वे स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ेंगे। आइए केवल इस प्रकार की सामग्री का उपयोग करके अत्यधिक सरलीकृत सौर सेल बनाने का प्रयास करें। जब प्रकाश उन पर पड़ता है, तो इलेक्ट्रॉन फोटॉन ऊर्जा प्राप्त करेंगे और चलने के लिए स्वतंत्र होंगे। हालांकि, इलेक्ट्रॉनों की यह गति यादृच्छिक है, इसके परिणामस्वरूप लोड के माध्यम से कोई करंट नहीं होता है। इलेक्ट्रान के प्रवाह को एक दिशा बनाने के लिए एक प्रेरक शक्ति की आवश्यकता होती है। और प्रेरक शक्ति उत्पन्न करने का आसान और व्यावहारिक तरीका एक pn जंक्शन है। 

📍 सूरज की किरण से बिजली कैसे पैदा होता है।

 आइए देखें कि कैसे एक पीएन जंक्शन प्रेरक शक्ति पैदा करता है। एन प्रकार के डोपिंग के समान, यदि आप शुद्ध सिलिकॉन में तीन वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के साथ बोरॉन इंजेक्ट करते हैं, तो प्रत्येक परमाणु के लिए एक छेद होगा। इसे पी टाइप डोपिंग कहते हैं। यदि ये दो प्रकार के डोप किए गए पदार्थ आपस में जुड़ जाते हैं, तो अंदर से कुछ इलेक्ट्रॉन p क्षेत्र में चले जाएंगे और वहां उपलब्ध छिद्रों को भर देंगे। इस तरह, एक रिक्तीकरण क्षेत्र बनता है जहां कोई मुक्त इलेक्ट्रॉन और छिद्र नहीं होते हैं। इलेक्ट्रॉन प्रवास के कारण, n पक्ष की सीमा थोड़ी धनात्मक आवेशित हो जाती है और P पक्ष ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाता है। इन आवेशों के बीच एक विद्युत क्षेत्र निश्चित रूप से बनेगा, यह विद्युत क्षेत्र आवश्यक प्रेरक शक्ति उत्पन्न करता है। आइए इसे विस्तार से देखें। जब प्रकाश पीएन जंक्शन से टकराता है तो कुछ बहुत ही रोचक होता है। प्रकाश pv सेल के अंतिम क्षेत्र से टकराता है और यह प्रवेश कर अवक्षय क्षेत्र तक पहुँच जाता है। यह फोटॉन ऊर्जा ह्रास क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन छिद्र युग्म उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त है। अवक्षय क्षेत्र में विद्युत क्षेत्र इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों को अवक्षय क्षेत्र से बाहर निकालता है। यहाँ हम देखते हैं कि n क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता और p क्षेत्र में छिद्रों की सांद्रता इतनी अधिक हो जाती है कि उनके बीच एक संभावित अंतर विकसित हो जाएगा। जैसे ही हम इन क्षेत्रों के बीच किसी भी लोड को जोड़ते हैं।

 इलेक्ट्रॉन लोड के माध्यम से बहने लगेंगे, इलेक्ट्रॉन अपना रास्ता पूरा करने के बाद p क्षेत्र के छिद्रों के साथ फिर से जुड़ जाएंगे। इस तरह एक सोलर सेल लगातार डायरेक्ट करंट देता है। एक व्यावहारिक सौर सेल में, आप देख सकते हैं कि ऊपरी सिरे की परत बहुत पतली और भारी डोप्ड है जबकि पी परत मोटी और हल्की डोप्ड है। यह सेल के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए है। बस यहाँ कमी क्षेत्र के गठन का निरीक्षण करें। आपको ध्यान देना चाहिए कि पिछले मामले की तुलना में यहां कमी क्षेत्र की मोटाई बहुत अधिक है। इसका मतलब यह है कि प्रकाश के टकराने के कारण, इलेक्ट्रॉन छेद जोड़े पिछले मामले की तुलना में व्यापक क्षेत्र में उत्पन्न होते हैं। इसका परिणाम pv सेल द्वारा अधिक वर्तमान पीढ़ी में होता है। दूसरा लाभ यह है कि पतली ऊपरी परत के कारण अधिक प्रकाश ऊर्जा अवक्षय क्षेत्र तक पहुंच सकती है। अब, आइए सौर पैनल की संरचना का विश्लेषण करें। आप देख सकते हैं कि सोलर पैनल में अलग-अलग परतें हैं। उनमें से एक कोशिकाओं की एक परत है। आप यह देखकर चकित रह जाएंगे कि ये पीवी कोशिकाएं आपस में कैसे जुड़ी हैं।

 अंगुलियों से गुजरने के बाद इलेक्ट्रॉन बसबारों में एकत्रित हो जाते हैं। इस सेल का शीर्ष नकारात्मक पक्ष तांबे की पट्टियों के माध्यम से अगले सेल के पीछे से जुड़ा होता है, यहाँ, यह एक श्रृंखला कनेक्शन बनाता है। जब आप इन श्रृंखलाओं से जुड़ी हुई कोशिकाओं को किसी अन्य सेल श्रृंखला के समानांतर जोड़ते हैं, तो आपको सौर पैनल मिलता है। एक एकल pv सेल केवल पाँच बिंदु के आसपास वोल्टेज उत्पन्न करता है। श्रृंखला और कोशिकाओं के समानांतर कनेक्शन का संयोजन वर्तमान और वोल्टेज मूल्यों को एक उपयोगी सीमा तक बढ़ाता है। कोशिकाओं के दोनों किनारों पर एवीएच शीटिंग की परत उन्हें झटके, कंपन, नमी और गंदगी से बचाने के लिए होती है। सौर पैनलों के लिए दो अलग-अलग प्रकार के दिखावे क्यों हैं। यह आंतरिक क्रिस्टलीय जाली संरचना में अंतर के कारण है। पॉलीक्रिस्टलाइन सौर पैनलों में, बहु क्रिस्टल बेतरतीब ढंग से उन्मुख होते हैं। यदि सिलिकॉन क्रिस्टल की रासायनिक प्रक्रिया को एक कदम आगे बढ़ाया जाता है, तो पॉलीक्रिस्टलाइन कोशिकाएं मोनोक्रिस्टलाइन कोशिकाएं बन जाएंगी। भले ही दोनों के संचालन के सिद्धांत एक ही मोनोक्रिस्टलाइन कोशिकाएं हैं जो उच्च विद्युत चालकता प्रदान करती हैं। हालांकि, मोनोक्रिस्टलाइन कोशिकाएं महंगी होती हैं और इस प्रकार व्यापक रूप से उपयोग नहीं की जाती हैं। हालांकि पीवी सेल की संचालन लागत नगण्य है, सौर वोल्टाइक का कुल वैश्विक ऊर्जा योगदान केवल 1.3% है। 

 यह मुख्य रूप से पूंजीगत लागत और सौर वोल्टाइक पैनलों की दक्षता बाधाओं के कारण है, जो पारंपरिक ऊर्जा विकल्पों से मेल नहीं खाते हैं। घरों की छतों पर लगे सोलर पैनल में बैटरी और सोलर चार्ज कंट्रोलर की मदद से बिजली स्टोर करने का विकल्प होता है। हालांकि, सौर ऊर्जा संयंत्र के मामले में, बड़ी मात्रा में भंडारण की आवश्यकता संभव नहीं है। तो आम तौर पर वे विद्युत ग्रिड प्रणाली से उसी तरह से जुड़े होते हैं जैसे अन्य पारंपरिक बिजली संयंत्र आउटपुट जुड़े होते हैं। पावर इनवर्टर की मदद से डीसी को एसी में बदला जाता है और ग्रिड को फीड किया जाता है। 

ऐसे ही खुद को अपडेट रखने के लिए हमे फॉलो करें और आगे बढ़े।