సోలర్ సెల్: పనిచేయడం మరియు నిర్మాణం (చిత్రాలతో)

సోలర్ సెల్ ఏంటి?

సోలర్ సెల్ (ఫోటోవాల్టాయిక్ సెల్ లేదా PV సెల్ అని కూడా పిలుస్తారు) ఒక విద్యుత్ పరికరంగా నిర్వచించబడుతుంది, ఇది ప్రకాశ శక్తిని ఫోటోవాల్టాయిక్ ప్రభావం ద్వారా విద్యుత్ శక్తికి మార్చుతుంది. సోలర్ సెల్ ప్రాథమికంగా ఒక p-n జంక్షన్ డయోడ్ అని భావించవచ్చు. సోలర్ సెల్‌లు ఒక రకమైన ఫోటోఇలక్ట్రిక్ సెల్‌లు, ఇవి ఒక పరికరంగా నిర్వచించబడుతున్నాయి, ఇది ప్రకాశం ప్రతిఘటనపై విద్యుత్ విశేషాలు - వాటిలో కరంటు, వోల్టేజ్, లేదా రెజిస్టెన్స్ - మారుతాయి.

ప్రత్యేకమైన సోలర్ సెల్‌లను కలిపి మధ్యంతరంగా సోలర్ ప్యానల్స్ అని పిలుస్తారు. సాధారణ సింగిల్ జంక్షన్ సిలికన్ సోలర్ సెల్ ప్రాక్టికల్ గరిష్ఠ ఓపెన్-సర్క్యుట్ వోల్టేజ్ సుమారు 0.5 నుండి 0.6 వోల్ట్ల మధ్య ఉంటుంది. దీని తోడ్పడి ఎంతో ఎక్కువ లేదు - కానీ గుర్తుంచుకోండి, ఈ సోలర్ సెల్‌లు చాలా చిన్నవి. వాటిని ఒక పెద్ద సోలర్ ప్యానల్‌లో కలిపినప్పుడు, విశేషంగా పునరుత్పత్తి శక్తి ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.

సోలర్ సెల్ నిర్మాణం

సోలర్ సెల్ ప్రాథమికంగా ఒక జంక్షన్ డయోడ్, కానీ దాని నిర్మాణం సాధారణ p-n జంక్షన్ డయోడ్‌ల నుండి కొద్దిగా వేరు ఉంటుంది. సాధారణ n-టైప్ సెమికండక్టర్‌కు సంబంధించి చాలా హైన ప్రమాణంలో p-టైప్ సెమికండక్టర్ లేయబడుతుంది. తర్వాత మనం p-టైప్ సెమికండక్టర్ లెయర్ యొక్క ముందు కొన్ని సూక్ష్మ ఎలక్ట్రోడ్లను లేయబడుతాము.

ఈ ఎలక్ట్రోడ్లు ప్రకాశం తాను హించకుండా p-టైప్ లెయర్‌కు చేరుకోవచ్చు. p-టైప్ లెయర్ క్రింద ఒక p-n జంక్షన్ ఉంటుంది. మనం n-టైప్ లెయర్ యొక్క క్రింద ఒక కరెంట్ కలెక్టింగ్ ఎలక్ట్రోడ్ నుండి ముందుకు లేయబడుతాము. మనం మొత్తం అసెంబ్లీని ప్రాతిరోజు బోర్డు ద్వారా ప్రతిరక్షణ చేస్తాము, సోలర్ సెల్‌ను ఏదైనా మెకానికల్ షాక్ నుండి రక్షిస్తుంది.

సోలర్ సెల్ పన్ను

ప్రకాశం p-n జంక్షన్‌కు చేరుకున్నప్పుడు, ప్రకాశ ఫోటన్లు తేలికగా జంక్షన్‌లోకి ప్రవేశించవచ్చు, చాలా హైన ప్రమాణంలో p-టైప్ లెయర్ ద్వారా. ఫోటన్లు రూపంలో ప్రకాశ శక్తి, జంక్షన్‌కు ప్రాథమిక శక్తిని అందిస్తుంది, ఇది విద్యుత్ హోల్ జంక్షన్‌లను సృష్టిస్తుంది. సంఘటన ప్రకాశం జంక్షన్‌ల థర్మల్ సమతా స్థితిని భాంగించుతుంది. డిప్లెషన్ ప్రాంతంలో ఉన్న స్వేచ్ఛా ఇలక్ట్రాన్లు త్వరగా n-టైప్ వైపు వచ్చేవి.

అదే విధంగా, డిప్లెషన్ ప్రాంతంలో ఉన్న హోల్లు త్వరగా p-టైప్ వైపు వచ్చేవి. తర్వాత, కొత్తగా సృష్టించబడిన స్వేచ్ఛా ఇలక్ట్రాన్లు n-టైప్ వైపు వచ్చినప్పుడు, జంక్షన్ పోటెన్షియల్ కారణంగా మరింత జంక్షన్‌ను పారించలేవు.

అదే విధంగా, కొత్తగా సృష్టించబడిన హోల్లు p-టైప్ వైపు వచ్చినప్పుడు, జంక్షన్ పోటెన్షియల్ కారణంగా మరింత జంక్షన్‌ను పారించలేవు. ఇలక్ట్రాన్ల సంఖ్య అధికంగా ఉంటే, అనగా n-టైప్ వైపు, మరియు హోల్లు సంఖ్య అధికంగా ఉంటే, అనగా p-టైప్ వైపు, p-n జంక్షన్ ఒక చిన్న బ్యాటరీ సెల్ వంటి పన్ను చేస్తుంది. ఫోటో వోల్టేజ్ అని పిలుస్తారు. మనం జంక్షన్‌కు ఒక చిన్న లోడ్ కనెక్ట్ చేసినప్పుడు, అది దాని ద్వారా ఒక తేలిక కరంటు ప్రవహిస్తుంది.

ఫోటోవాల్టాయిక్ సెల్ యొక్క V-I వైశిష్ట్యాలు

సోలర్ సెల్‌లో ఉపయోగించే పదార్థాలు

ఈ ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించే పదార్థాలు 1.5ev కు దగ్గరగా బాండ్ గ్యాప్ ఉండాలి. సాధారణంగా ఉపయోగించే పదార్థాలు:

1. సిలికన్.

2. GaAs.

3. CdTe.

4. CuInSe2

సోలర్ సెల్‌లో ఉపయోగించే పదార్థాల క్రిటరియా

1. 1ev నుండి 1.8ev మధ్య బాండ్ గ్యాప్ ఉండాలి.

2. ఇది ఉన్నట్లు ఉచిత ఆప్టికల్ అబ్సర్ప్షన్ ఉండాలి.

3. ప్రదానం