சூரிய செல்லம்: விளக்கமும் அமைப்பும் (விளக்கப்படங்கள் உள்ளது)

சூரிய செல்வானது என்ன?

சூரிய செல் (போட்டோவோல்டை செல் அல்லது PV செல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) ஒரு மின்துறை உபகரணம் ஆகும், இது போட்டோவோல்டை விளைவின் மூலம் ஒளி ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றுகிறது. சூரிய செல் அடிப்படையில் ஒரு p-n இணைப்பு டைஊடு ஆகும். சூரிய செல்கள் ஒரு வகையான போட்டோவோல்டை செல்கள், இவை ஒளியால் தாக்கப்படும்போது மின் பண்புகள் - என்னும் மின்வீச்சு, மின்னழுத்தம் அல்லது எதிர்த்தானம் - மாறும் உபகரணங்கள்.

தனித்த சூரிய செல்கள் சூரிய பேனல்கள் என்று அழைக்கப்படும் மாதிரிகளாக இணைக்கப்படலாம். சாதாரண ஒரு ஜங்க்ஷன் சிலிக்கான சூரிய செல் தொடர்ச்சியாக திறந்த சுற்று மின்னழுத்தம் 0.5 முதல் 0.6 வோல்ட் வரை உற்பத்தி செய்யலாம். இது தனியாக அதிகமாக இல்லை - ஆனால் இந்த சூரிய செல்கள் சிறியவை. இவை ஒரு பெரிய சூரிய பேனலாக இணைக்கப்படும்போது, முடிவிலா ஆற்றல் உற்பத்தி செய்யப்படலாம்.

சூரிய செல்வின் கட்டமைப்பு

சூரிய செல் அடிப்படையில் ஒரு ஜங்க்ஷன் டைஊடு, ஆனால் அதன் கட்டமைப்பு சாதாரண p-n ஜங்க்ஷன் டைஊடுகளிலிருந்து சிறிது வேறுபடுகிறது. ஒரு மிக மெல்லிய p-வகை குளிர்சார் ஒரு சிறிது அதிகமான n-வகை குளிர்சாரில் வளர்க்கப்படுகிறது. பின்னர், p-வகை குளிர்சார் பட்டியின் மேல் சில மெல்லிய இலக்கு மின்குறிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

இந்த இலக்கு மின்குறிகள் ஒளியை p-வகை பட்டியின் மேல் வைக்கும் போது தடுக்காது. p-வகை பட்டியின் கீழ் p-n ஜங்க்ஷன் உள்ளது. n-வகை பட்டியின் கீழ் ஒரு மின்குறிகள் கூட்டும் இலக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. முழு அமைப்பை மெல்லிய கண்ணாடியால் அடைக்க முயற்சிக்கிறோம், இதனால் சூரிய செல் எந்த வெளிப்புற தாக்கத்திலும் பாதுகாப்பாக இருக்கும்.

சூரிய செல்வின் வேலை தொடர்பு

ஒளி p-n ஜங்க்ஷனில் வந்து சேரும்போது, ஒளி போட்டோன்கள் மிக மெல்லிய p-வகை பட்டியின் மூலம் ஜங்க்ஷனில் எளிதாக நுழைக்கலாம். ஒளி ஆற்றல், போட்டோன்களின் வடிவில், ஜங்க்ஷனுக்கு போதுமான ஆற்றலை வழங்குகிறது, இது பல எலக்ட்ரான்-ஹோல் ஜோடிகளை உருவாக்குகிறது. விபரித்த ஒளி ஜங்க்ஷனின் வெப்ப இரங்க நிலையை மாற்றுகிறது. டீப்லெஷன் பிரதேசத்தில் இருந்த இலக்கு எலக்ட்ரான்கள் விரைவாக n-வகை பகுதிக்கு வந்து சேரலாம்.

இதேபோல், டீப்லெஷன் பிரதேசத்தில் உள்ள ஹோல்கள் விரைவாக p-வகை பகுதிக்கு வந்து சேரலாம். புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட இலக்கு எலக்ட்ரான்கள் n-வகை பகுதிக்கு வந்து சேர்ந்து, ஜங்க்ஷனின் பாரியர் ஆற்றலினால் மேலும் ஜங்க்ஷனை விட்டு வெளியே வர முடியாது.

இதேபோல், புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட ஹோல்கள் p-வகை பகுதிக்கு வந்து சேர்ந்து, ஜங்க்ஷனின் அதே பாரியர் ஆற்றலினால் மேலும் ஜங்க்ஷனை விட்டு வெளியே வர முடியாது. எலக்ட்ரான்களின் கூட்டத்தின் அளவு ஒரு பகுதியில், அதாவது n-வகை பகுதியில் அதிகமாகும்போது, ஹோல்களின் கூட்டம் மற்றொரு பகுதியில், அதாவது p-வகை பகுதியில் அதிகமாகும்போது, p-n ஜங்க்ஷன் ஒரு சிறிய பேட்டரி செல்லாக செயல்படும். ஒரு வோல்டேஜ் அமைக்கப்படுகிறது, இது போட்டோவோல்டை என்று அழைக்கப்படுகிறது. நாம் ஜங்க்ஷனின் மீது ஒரு சிறிய லோடை இணைக்கும்போது, அதில் ஒரு சிறிய மின்னழுத்தம் பெருமை செய்யும்.

போட்டோவோல்டை செல்வின் V-I அம்சங்கள்

சூரிய செல்வில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள்

இந்த நோக்கத்திற்காக பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள் 1.5ev அலகு பெருமிதம் கொண்டவையாக இருக்க வேண்டும். பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள்:

1. சிலிக்கான்.

2. GaAs.

3. CdTe.

4. CuInSe2

சூரிய செல்வில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களுக்கான குறிப்பிட்ட குறிப்புகள்

1. 1ev முதல் 1.8ev வரை பெருமிதம் கொண்டதாக இருக்க வேண்டும்.

2. அதிக ஒளித்துறை உள்ளதாக இருக்க வேண்டும்.

3. அதிக மின்துறை உள்ளதாக இருக்க வேண்டும்.

4. உருக்கின் பொருள் பலவையாக லாபமாக உள்ளதாக இருக்க வேண்டும், பொருளின் விலை குறைவாக இருக்க வேண்டும்.

சூரிய செல்வின் நன்மைகள்

1. இது எந்த மாசு உற்பத்தியும் இல்லை.

2. இது நீண்ட காலத்திற்கு நீடிக்க வேண்டும்.

3. இது மேம்பாடு செலவு இல்லை.