विषय
- ऊर्जा कहाँ से आती है?
- सूर्य कितना शक्ति प्रदान करता है?
- सौर ऊर्जा का उपयोग कर सकते सूर्य ऊर्जा का प्रतिशत क्या है?
- हम पैनल दक्षता कैसे बढ़ाते हैं?
एक फोटोवोल्टिक प्रणाली की दक्षता इस बात का माप है कि सौर ऊर्जा उपलब्ध सौर ऊर्जा का कितना हिस्सा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। अधिकांश विशिष्ट सिलिकॉन सौर कोशिकाओं की अधिकतम दक्षता लगभग 15 प्रतिशत है। हालांकि, यहां तक कि 15 प्रतिशत दक्षता वाली एक सौर प्रणाली लागत-प्रभावी तरीके से औसत घर को बिजली दे सकती है।
ऊर्जा कहाँ से आती है?
सूर्य के प्रकाश में ऊर्जा फोटॉन नामक पैकेट में आती है। ये फोटॉन अपनी तरंग दैर्ध्य के आधार पर एक विशिष्ट मात्रा में ऊर्जा ले जाते हैं। जैसे ही तरंग दैर्ध्य घटता है, एक फोटॉन की ऊर्जा बढ़ती है। ये फोटॉन सौर सेल में इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करते हैं, जिससे वे विद्युत प्रवाह का निर्माण करते हुए, सर्किट्री से प्रवाहित होते हैं। सिलिकॉन में एक इलेक्ट्रॉन को मुक्त करने के लिए, एक फोटॉन को कम से कम 1.1 इलेक्ट्रॉन वोल्ट ऊर्जा की आवश्यकता होती है। एक इलेक्ट्रॉन वोल्ट एक वोल्ट संभावित अंतर के माध्यम से एक इलेक्ट्रॉन को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा है। यदि एक फोटॉन में 1.1 से अधिक इलेक्ट्रॉन वोल्ट हैं, तो एक इलेक्ट्रॉन सर्किट के माध्यम से आगे बढ़ेगा, लेकिन गर्मी के रूप में अतिरिक्त ऊर्जा जारी की जाएगी। यह एक कारण है कि सौर कोशिकाओं की इतनी कम दक्षता है; उन्हें केवल काम करने के लिए बहुत विशिष्ट मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
सूर्य कितना शक्ति प्रदान करता है?
आप पृथ्वी पर हैं और यह आकाश में है, इस पर निर्भर करते हुए सूर्य एक अलग मात्रा में शक्ति प्रदान करता है। सौर पैनल को आमतौर पर AM1.5 के रूप में जाना जाता है मानक मान लिया जाता है। यह वायु द्रव्यमान 1.5 के लिए है, जो सौर पैनलों के लिए स्वीकृत परीक्षण स्थिति है। AM1.5 पर, सूर्य प्रति वर्ग मीटर 1,000 वाट प्रदान करता है। हालाँकि, वास्तविक उपलब्ध सौर ऊर्जा स्थान, मौसम की स्थिति और दिन के समय के साथ बदलती रहती है।
सौर ऊर्जा का उपयोग कर सकते सूर्य ऊर्जा का प्रतिशत क्या है?
सूर्यों की शक्ति को समझने के लिए, हम ब्लैकबॉडी स्पेक्ट्रम नामक विकिरण के एक मॉडल का उपयोग करते हैं। ब्लैकबॉडी स्पेक्ट्रम हमें विभिन्न तरंग दैर्ध्य में वस्तुओं के ऊर्जा वितरण को बताता है। एक ब्लैकबॉडी स्पेक्ट्रम के आधार पर, सूर्य से 23 प्रतिशत ऊर्जा का तरंग दैर्ध्य सौर पैनलों के लिए उपयोगी होने के लिए बहुत लंबा है। वे फोटॉन सिर्फ सेल से गुजरेंगे। अन्य तरंग दैर्ध्य में कुछ अतिरिक्त ऊर्जा होती है। वास्तव में, सूर्य ऊर्जा का एक और 33 प्रतिशत अतिरिक्त ऊर्जा है जो सिलिकॉन सौर कोशिकाओं के लिए भी अनुपयोगी है। इसलिए, यह सूर्य की ऊर्जा का केवल 44 प्रतिशत सिलिकॉन सौर कोशिकाओं के लिए उपलब्ध है। इस ऊर्जा का अधिक भाग सेल में ही परावर्तन और अन्य प्रक्रियाओं के कारण खो जाता है। इसलिए, जबकि सैद्धांतिक अधिकतम दक्षता अधिक हो सकती है, सिलिकॉन कोशिकाओं की वास्तविक दक्षता आमतौर पर लगभग 15 प्रतिशत है।
हम पैनल दक्षता कैसे बढ़ाते हैं?
सौर पैनल दक्षता बढ़ाने के लिए, हम उन सामग्रियों को सुधार और विविधता प्रदान कर सकते हैं जिनका उपयोग हम उन्हें बनाने के लिए करते हैं। विभिन्न सामग्रियों को वर्तमान उत्पादन के लिए एक अलग मात्रा में फोटॉन ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसलिए, हाइब्रिड पैनल कैप्चर की गई ऊर्जा को अधिकतम करने के लिए विभिन्न इलेक्ट्रॉन वोल्ट मानों को कवर कर सकते हैं। इस दृष्टिकोण के साथ एक समस्या विनिर्माण लागत है। मानक सौर पैनल सिलिकॉन से बनाया गया है, जो व्यापक रूप से उपलब्ध है और अच्छी तरह से समझा जाता है। जैसे ही सौर पैनलों में प्रयुक्त सामग्री दुर्लभ और अधिक विशिष्ट हो जाती है, निर्माण की लागत बढ़ जाती है। इसलिए, दक्षता में वृद्धि लागत में वृद्धि पर आती है।