विषय
वायलेट तरंग दैर्ध्य के लिए लाल में सौर विकिरण बिजली बनाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा के साथ एक सौर सेल विस्फोट करते हैं। लेकिन सौर सेल प्रकाश के सभी रूपों पर प्रतिक्रिया नहीं करते हैं। इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में तरंगदैर्ध्य की ऊर्जा बहुत कम होती है, जो कि इलेक्ट्रानिक सेल को पैदा करने वाले प्रभाव को सौर सेल के सिलिकॉन में जस्टल इलेक्ट्रॉनों के लिए आवश्यक होती है। पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य में बहुत अधिक ऊर्जा होती है। ये तरंगदैर्ध्य बस ऊष्मा पैदा करते हैं, जिससे सेल की कार्यक्षमता कम हो सकती है। सौर कोशिकाओं को बिजली की उपयोगी मात्रा उत्पन्न करने के लिए प्रकाश स्पेक्ट्रम में कुछ तरंग दैर्ध्य की आवश्यकता होती है।
एक सौर सेल की शारीरिक रचना
एक सौर, या फोटोवोल्टिक, सेल सिलिकॉन की एक दो-परत सैंडविच है; एक परत, जिसे एन-प्रकार कहा जाता है, में सामग्री को नकारात्मक इलेक्ट्रिक चार्ज देने के लिए आर्सेनिक जैसे तत्वों के निशान शामिल हैं; दूसरी परत, जिसे पी-प्रकार कहा जाता है, को अन्य तत्वों के साथ रखा जाता है जो सकारात्मक चार्ज देते हैं। विद्युत रूप से, दोनों पक्ष बैटरी के टर्मिनलों की तरह काम करते हैं; जब सर्किट से जुड़ा होता है, तो सर्किट घटकों के माध्यम से और सौर सेल के नकारात्मक पक्ष से एक विद्युत प्रवाह सकारात्मक पक्ष से बहता है। कुछ सौर सेल क्रिस्टल रूप में सिलिकॉन का उपयोग करते हैं; अन्य एक अनाकार, या कांच की तरह, सिलिकॉन का उपयोग करते हैं। क्रिस्टलीय सिलिकॉन प्रकाश को परिवर्तित करने में अधिक कुशल होता है, लेकिन अनाकार प्रकार से अधिक खर्च होता है।
चमक का प्रभाव
चमक या चमक, प्रकाश की मात्रा है जो सौर सेल पर चमकती है। कुल अंधेरे में, एक सेल बिजली पैदा नहीं करता है। जैसे-जैसे प्रकाश की मात्रा बढ़ती है, वैसे-वैसे सेल की करंट बढ़ती है। चमक के एक निश्चित स्तर पर, हालांकि, सेल का आउटपुट एक सीमा तक पहुंच जाता है; इस बिंदु से परे, अधिक प्रकाश कोई अतिरिक्त वर्तमान नहीं देता है। सौर सेल की विशिष्टताओं में एक नाममात्र वोल्टेज और वर्तमान रेटिंग शामिल है जो प्रत्यक्ष उज्ज्वल धूप के तहत सेल का आउटपुट है। सौर सेल से सबसे अधिक आउटपुट प्राप्त करने के लिए, इसका महत्वपूर्ण रूप से सीधे सूर्य की ओर सामना करना है। उदाहरण के लिए, एक सौर पैनल इंस्टॉलर, एक कोण पर एक पैनल को माउंट करेगा जो कि सूर्य की अधिकांश किरणों को पकड़ता है। कोण इस बात पर निर्भर करता है कि आप पृथ्वी पर कहाँ स्थित हैं: उत्तर की ओर या दक्षिण में आप भूमध्य रेखा से हैं, कोण को स्थिर करता है। कुछ सौर ऊर्जा "खेतों" में एक तंत्र पर पैनल होते हैं जो आकाश में सूर्य की दैनिक गति पर नज़र रखने के लिए झुकते हैं।
स्पेक्ट्रम, तरंग दैर्ध्य और रंग
दृश्यमान प्रकाश विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम का हिस्सा है, ऊर्जा का एक रूप है जिसमें रेडियो तरंगें, पराबैंगनी और एक्स-रे भी शामिल हैं। दृश्य प्रकाश में निहित इंद्रधनुष के रंग विभिन्न तरंग दैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करते हैं; लाल रंग की तरंग दैर्ध्य, उदाहरण के लिए, लगभग 700 नैनोमीटर या एक मीटर का अरबवां हिस्सा है, और 400 नैनोमीटर वायलेट के लिए तरंग दैर्ध्य है। सौर कोशिकाएं मानव आंख द्वारा पता लगाए गए समान तरंग दैर्ध्य में से कई का जवाब देती हैं।
धूप या कृत्रिम प्रकाश
सौर सेल आम तौर पर प्राकृतिक सूर्य के प्रकाश के साथ अच्छी तरह से काम करते हैं, क्योंकि सौर-संचालित उपकरणों के लिए अधिकांश उपयोग बाहर या अंतरिक्ष में होते हैं। क्योंकि प्रकाश के कृत्रिम स्रोत जैसे तापदीप्त और फ्लोरोसेंट बल्ब सूर्य के स्पेक्ट्रम की नकल करते हैं, सौर सेल घर के अंदर काम कर सकते हैं, कैलकुलेटर और घड़ियों जैसे छोटे उपकरणों को शक्ति प्रदान कर सकते हैं। अन्य कृत्रिम स्रोतों जैसे लेज़र और नियॉन लैंप में बहुत सीमित रंग स्पेक्ट्रा हैं; सौर कोशिकाएं अपने प्रकाश के साथ प्रभावी रूप से काम नहीं कर सकती हैं।