क्या सौर बैटरियों में तापदीप्त प्रकाश का उपयोग किया जा सकता है?

विषय

• उद्दीप्त बनाम। सोलर स्पेक्ट्रम
• प्रकाश से ऊर्जा
• दूरी, समय और वोल्टेज
• दक्षता

एक सौर सेल प्राकृतिक सूर्य के प्रकाश से या गरमागरम प्रकाश बल्ब की तरह कृत्रिम प्रकाश से बैटरी चार्ज कर सकता है। एक सौर सेल प्रकाश की तरह या तो उसी तरह से प्रतिक्रिया करता है; आप एक घड़ी या कैलकुलेटर बैटरी चार्ज करने के लिए सौर सेल के साथ गरमागरम प्रकाश का उपयोग कर सकते हैं, बशर्ते कि प्रकाश पर्याप्त उज्ज्वल हो। कोशिका विद्युत तरंगों की एक श्रृंखला को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है; सूर्य के प्रकाश और तापदीप्त प्रकाश दोनों में ये तरंग दैर्ध्य होते हैं, इसलिए सौर सेल दोनों स्रोतों से बैटरी चार्ज करता है।

उद्दीप्त बनाम। सोलर स्पेक्ट्रम

गरमागरम रोशनी, सूर्य और अन्य सभी प्रकाश स्रोत वैज्ञानिकों को एक "स्पेक्ट्रम" कहते हैं, जो प्रकाश तरंगदैर्ध्य का प्रसार है, जिसमें लंबी अवरक्त तरंगें, दृश्य प्रकाश, छोटी पराबैंगनी तरंगें और एक्स-रे शामिल हैं। हर स्रोत का एक विशिष्ट वर्णक्रमीय पैटर्न है; उदाहरण के लिए, सूर्य पराबैंगनी के प्रचुर मात्रा में उत्पन्न करता है जबकि एक गरमागरम बल्ब बहुत कम पैदा करता है। एक सौर सेल अलग-अलग तरीकों से प्रकाश तरंग दैर्ध्य का जवाब देता है, कुछ तरंगदैर्ध्य को दूसरों की उपेक्षा करते हुए बिजली में परिवर्तित करता है। सेल लगभग सूर्य के स्पेक्ट्रम से मेल खाता है; यह दृश्यमान रंगों की प्रक्रिया करता है लेकिन सबसे लंबी अवरक्त तरंगों का उपयोग नहीं कर सकता है। क्योंकि एक गरमागरम प्रकाश का स्पेक्ट्रम सूर्य के करीब है, एक सौर सेल को अपने प्रकाश पर चलने में कोई समस्या नहीं है।

प्रकाश से ऊर्जा

अपने वर्णक्रमीय गुणों के अलावा, सूर्य की दिन पर सौर ऊर्जा पृथ्वी की सतह पर लगभग 1,000 वाट प्रति वर्ग मीटर तक होती है। हालांकि, एक सामान्य सौर सेल केवल इसका एक छोटा अंश प्राप्त करता है क्योंकि इसका आकार केवल कुछ वर्ग सेंटीमीटर है। एक मानक गरमागरम प्रकाश बल्ब कुल 40 और 100 वाट के बीच पैदा होता है और सबसे लंबे समय तक अवरक्त तरंगदैर्ध्य में अधिकांश ऊर्जा होती है। यदि आप प्रकाश बल्ब से कुछ इंच की दूरी पर एक सौर सेल पकड़ते हैं, तो इसे सूर्य से उतनी ही मात्रा में प्रकाश प्राप्त होगा जितना कि यह करता है; यद्यपि सूर्य दूर से अधिक शक्तिशाली है, लेकिन गरमागरम दीपक की नजदीकी दूरी इसके छोटे उत्पादन के लिए है।

दूरी, समय और वोल्टेज

एक गरमागरम प्रकाश से सौर सेल द्वारा प्राप्त ऊर्जा दूरी के साथ तेजी से कम हो जाती है। कम प्रकाश जो सौर सेल पर गिरता है, इसका उत्पादन कमजोर होता है, इसलिए बैटरी चार्ज करने में अधिक समय लगता है। यदि सेल का वोल्टेज न्यूनतम थ्रेशोल्ड मान से कम है, तो बैटरी को चार्ज करना असंभव हो जाता है; उदाहरण के लिए, एक 12-वोल्ट बैटरी को चार्ज करने के लिए 12.9 वोल्ट की आवश्यकता होती है। जब तक प्रकाश सौर सेल पर दृढ़ता से चमकता है, तब तक वोल्टेज को एक मुद्दा नहीं बनाना चाहिए।

दक्षता

सौर सेल सूर्य के प्रकाश या तापदीप्त बल्ब से अच्छी तरह से काम करता है। हालांकि, प्रकाश बल्बों की बिजली को कहीं से आना पड़ता है, जैसे कि प्राकृतिक गैस या परमाणु ऊर्जा पर चलने वाला बिजली संयंत्र - जिसमें पैसा खर्च होता है। दूसरी ओर, सूर्य के प्रकाश को लेने के लिए स्वतंत्र है। यद्यपि कृत्रिम प्रकाश पर सौर सेल चलाना ठीक काम करता है, लेकिन यह सूर्य के प्रकाश का उपयोग करने के लिए बेहतर समझ में आता है।