ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್: ಪ್ರದೇಶಿಕ ಮತ್ತು ನಿರ್ಮಾಣ (ಚಿತ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ)

ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್ ಎನ್ನದು ಏನು?

ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್ (ಫೋಟೋವೊಲ್ಟೈಕ್ ಸೆಲ್ ಅಥವಾ PV ಸೆಲ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ) ಪ್ರಕಾಶ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಕರಣವಾಗಿದೆ. ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಡೈಓಡ್ ಆಗಿದೆ. ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್‌ಗಳು ಪ್ರಕಾಶ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸೆಲ್‌ಗಳ ಒಂದು ರೂಪವಾಗಿದೆ. ಪ್ರಕಾಶದ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ ಬಂದಾಗ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು – ಸಂಚಾರ, ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಅಥವಾ ನಿರೋಧ – ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ.

ಒಂದೊಂದು ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಸೋಲರ್ ಪ್ಯಾನಲ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಮಾಡುಲ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಯಾವುದೇ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಿಂಗಲ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್ ಸರಿಯಾದ ಒಪನ್-ಸರ್ಕೃಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ 0.5 ಹಾಗೂ 0.6 ವೋಲ್ಟ್ ತೆರೆಯಬಹುದು. ಈ ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್‌ಗಳು ಚಿಕ್ಕವಾಗಿದ್ದು ಇದು ಬಹಳ ಶಕ್ತಿ ನೀಡುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಇವು ದೊಡ್ಡ ಸೋಲರ್ ಪ್ಯಾನಲ್‌ಗಳಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ ಬಹಳ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣೀಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು.

ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್ ನ ನಿರ್ಮಾಣ

ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಜಂಕ್ಷನ್ ಡೈಓಡ್ ಆಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇದರ ನಿರ್ಮಾಣವು ಸಾಮಾನ್ಯ p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಡೈಓಡ್‌ಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ n-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮೇಲೆ ಸುಳ್ಳ ಪ್ರಮಾಣದ p-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೆಯರ್ ಬೆಳೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಲೆಯರ್ ಮೇಲೆ ಕೆಲವು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ಗಳು ಪ್ರಕಾಶ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್‌ಗೆ ಚಲಿಸುವುದನ್ನು ನಿರೋಧಿಸುವುದಿಲ್ಲ. p-ಟೈಪ್ ಲೆಯರ್ ಮೇಲೆ ಒಂದು p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಇದೆ. ನಂತರ ನಾವು ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್‌ನ್ನು ಯಾವುದೇ ಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಶೋಕ್‌ಗಿಂತ ರಕ್ಷಿಸಲು ದೊಡ್ಡ ಸ್ಟ್ರಿಪ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಅಂಕುಗಾಯಿಸುತ್ತೇವೆ.

ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್ ನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ

ಪ್ರಕಾಶವು p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಗೆ ಚಲಿಸುವಾಗ, ಪ್ರಕಾಶ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಸುಳ್ಳ ಪ್ರಮಾಣದ p-ಟೈಪ್ ಲೆಯರ್ ಮೂಲಕ ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರಕಾಶ ಶಕ್ತಿಯು ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರದಾನವಾಗಿ, ಜಂಕ್ಷನ್ ಗೆ ಬಹಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಪ್ರಕಾಶ ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್‌ಗೆ ಚಲಿಸುವಾಗ ಜಂಕ್ಷನ್ ನ ಥರ್ಮಲ್ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಭಂಗಿಸುತ್ತದೆ. ದೊಡ್ಡ ಸ್ವಚ್ಛ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ದೋಷ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ನಿಂತಿರುವ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ n-ಟೈಪ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ನ ಮೇಲೆ ಬಂದು ಹೋಗುತ್ತವೆ.

ಇದೇ ರೀತಿ, ದೋಷ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ನಿಂತಿರುವ ಹೋಲ್‌ಗಳು ತ್ವರಿತವಾಗಿ p-ಟೈಪ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ನ ಮೇಲೆ ಬಂದು ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಈ ಹೊಸ ಸೃಷ್ಟಿಸಿದ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು n-ಟೈಪ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ನ ಮೇಲೆ ಬಂದಾಗ, ಜಂಕ್ಷನ್ ನ ಬೆರೆ ಶಕ್ತಿಯ ಕಾರಣ ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಮುಂದೆ ಹೋಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಇದೇ ರೀತಿ, ಹೊಸ ಸೃಷ್ಟಿಸಿದ ಹೋಲ್‌ಗಳು p-ಟೈಪ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ನ ಮೇಲೆ ಬಂದಾಗ, ಜಂಕ್ಷನ್ ನ ಬೆರೆ ಶಕ್ತಿಯ ಕಾರಣ ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಮುಂದೆ ಹೋಗುವುದಿಲ್ಲ. ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಕೇಂದ್ರವು ಒಂದು ತೆರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ n-ಟೈಪ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ನ ಮೇಲೆ ಹೋಲ್‌ಗಳ ಸಂಕೇಂದ್ರವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಒಂದು ಚಿಕ್ಕ ಬೆಟ್ಟರಿ ಸೆಲ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಹಾಕುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಫೋಟೋ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಥಾಪಿತವಾಗುತ್ತದೆ. ನಾವು ಜಂಕ್ಷನ್ ಗೆ ಒಂದು ಚಿಕ್ಕ ಲೋಡ್ ನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ, ಇದರ ಮೂಲಕ ಒಂದು ಚಿಕ್ಕ ಸಂಚಾರ ಪ್ರವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಫೋಟೋವೊಲ್ಟೈಕ್ ಸೆಲ್ ನ V-I ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್ ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ ವಸ್ತುಗಳು

ಈ ಉದ್ದೇಶಕ್ಕೆ ಬಳಸಿದ ವಸ್ತುಗಳು 1.5ev ಗಳೆ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ ಹೊಂದಿರಬೇಕು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಿದ ವಸ್ತುಗಳು-

1. ಸಿಲಿಕಾನ್.

2. GaAs.

3. CdTe.

4. CuInSe2

ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್ ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ ವಸ್ತುಗಳ ಮಾನದಂಡಗಳು

1. 1ev ಹಾಗೂ 1.8ev ಗಳೆ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ ಹೊಂದಿರಬೇಕು.

2. ಇದು ಉತ್ತಮ ಪ್ರಕಾಶ ಅಭಿಗ್ರಹ ಹೊಂದಿರಬೇಕು.

3. ಇದು ಉತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಲಕತೆ ಹೊಂದಿರಬೇಕು.

4. ರಾವ ವಸ್ತುವು ಸ್ವಲ್ಪ ಮೂಲೆಯಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಾಗಿರಬೇಕು ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಖರೀದು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರಬೇಕು.

ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್ ನ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು

1. ಇದರ ಸ