सौर्य फोटोभोल्टिक पावर उत्पादनका सिद्धान्तहरू र घटकहरू

फोटोभोल्टिक शक्तिउत्पादन फोटोभोल्टिक प्रभावको सिद्धान्तको आधारमा सूर्यको किरणलाई सीधै विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्ने प्रविधि हो।

फोटोभोल्टिक प्रणाली निम्न महत्त्वपूर्ण घटकहरू समावेश गर्दछ

1. सौर्य प्यानलहरू (मोड्युलहरू): यो फोटोभोल्टिक प्रणालीको मुख्य भाग हो, सामान्यतया धेरै सौर सेल मोनोमरहरू मिलेर बनेको हुन्छ। सौर्य सेल मोनोमरहरूले फोटोभोल्टिक प्रभाव प्रयोग गरी प्राप्त सूर्यको किरण ऊर्जालाई विद्युतीय ऊर्जामा प्रत्यक्ष रूपान्तरण गर्दछ।

क्रिस्टलीय सिलिकन सौर्य कक्षहरू: यो सबैभन्दा सामान्य प्रकारको सौर्य सेल हो, जसमा माथिल्लो सतहमा धातुको ग्रिड रेखाहरू र तल्लो सतहमा धातुको तह रहेको क्रिस्टलीय सिलिकन वेफर समावेश हुन्छ। सेलको माथिल्लो भाग सामान्यतया प्रकाशको प्रतिबिम्ब हानि कम गर्न विरोधी-प्रतिबिंबित फिल्मले ढाकिएको हुन्छ।

2. इन्भर्टर: सौर्य प्यानलले उत्पन्न गरेको प्रत्यक्ष प्रवाह (DC) लाई वैकल्पिक करन्ट (AC) मा रूपान्तरण गर्छ, किनभने घर र उद्योगहरूले प्राय: वैकल्पिक करन्ट प्रयोग गर्छन्। थप रूपमा, इन्भर्टर पनि पावर ग्रिडसँग सिङ्क्रोनाइज गर्नको लागि जिम्मेवार छ कि भोल्टेज र चरण अनुरूप छन्।

3. नियन्त्रक: फोटोभोल्टिक प्रणालीको पावर आउटपुट प्रबन्ध गर्न, ब्याट्रीको ओभर चार्जिंग र ओभर-डिस्चार्जिंग रोक्न, र प्रणालीको सुरक्षित र स्थिर सञ्चालन सुनिश्चित गर्न जिम्मेवार।

4. ब्याट्री प्याक: ग्रिड-जडित फोटोभोल्टिक प्रणालीमा, ब्याट्री प्याक सौर्य ऊर्जा अपर्याप्त हुँदा प्रयोगको लागि अतिरिक्त विद्युतीय ऊर्जा भण्डारण गर्न प्रयोग गरिन्छ। ग्रिड जडानको अभावमा, ब्याट्रीहरू आवश्यक छन् किनभने तिनीहरू रात वा बादल दिनहरूमा प्रयोगको लागि बिजुली भण्डार गर्न सक्छन्।

5. कोष्ठक प्रणाली: सौर्य प्यानलहरू ठीक गर्न र प्यानलहरूले उत्कृष्ट कोणमा सूर्यको प्रकाश प्राप्त गर्न सक्छन् भन्ने कुरा सुनिश्चित गर्न प्रयोग गरिन्छ।

सौर्य ऊर्जा उत्पादनको मूल वास्तवमा धेरै सरल छ, जुन सूर्यको किरणलाई विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्ने हो। यो प्रक्रिया "फोटोभोल्टिक प्रभाव" मार्फत हासिल गरिएको छ।

मुख्य कार्य सिद्धान्तहरू:

1. फोटोन अवशोषण: जब सूर्यको किरण सौर्य कोशिकाहरूको सतहमा चम्कन्छ (सामान्यतया सिलिकन जस्ता अर्धचालक सामग्रीहरूबाट बनेको हुन्छ), कोषहरूमा रहेको अर्धचालक सामग्रीहरूले फोटनहरू (सूर्यको किरणमा ऊर्जा कणहरू) अवशोषित गर्दछ।

२. इलेक्ट्रोन-होल जोडीहरूको उत्पादन: अवशोषित फोटोन ऊर्जाले अर्धचालक सामग्रीमा इलेक्ट्रोनहरूलाई भ्यालेन्स ब्यान्डबाट कन्डक्शन ब्यान्डमा उफ्रन्छ, जसले गर्दा ब्याट्रीमा इलेक्ट्रोन-प्वाल जोडीहरू उत्पन्न हुन्छ। यी इलेक्ट्रोनहरू र प्वालहरू चार्ज वाहकहरू हुन् र बिजुली सञ्चालन गर्न सक्छन्।

3. बिल्ट-इन बिजुली क्षेत्र: सौर्य कक्षहरूमा, सामान्यतया PN जंक्शन हुन्छ, जुन P-प्रकार अर्धचालक र N-प्रकार अर्धचालक मिलेर बनेको इन्टरफेस हो। PN जंक्शनमा, इलेक्ट्रोन र प्वालहरूको फैलावट र पुन: संयोजनको कारणले निर्मित विद्युतीय क्षेत्र बनाइन्छ।

4. चार्ज वाहकहरूको विद्युतीय क्षेत्र विभाजन: निर्मित विद्युतीय क्षेत्रको कार्य अन्तर्गत, उत्पन्न इलेक्ट्रोन-प्वाल जोडीहरू अलग गरिनेछ। इलेक्ट्रोनहरू N-प्रकार अर्धचालक क्षेत्रमा धकेलिनेछ, जबकि प्वालहरू P-प्रकार अर्धचालक क्षेत्रमा धकेलिनेछ।

5. सम्भावित भिन्नताको गठन: इलेक्ट्रोन र प्वालहरूको विभाजनको कारण, ब्याट्रीको दुबै छेउमा एक सम्भावित भिन्नता बनाइन्छ, त्यो हो, फोटो-उत्पन्न भोल्टेज उत्पन्न हुन्छ।

6. विद्युत् उत्पादन: जब ब्याट्रीका दुई ध्रुवहरू बाह्य सर्किट मार्फत जडान हुन्छन्, इलेक्ट्रोनहरू एन-टाइप सेमीकन्डक्टरबाट पी-टाइप सेमीकन्डक्टरमा सर्किटको माध्यमबाट प्रवाह बनाउँदछ।

7. प्रयोगयोग्य विद्युत उर्जामा रूपान्तरण: बाहिरी माध्यमबाट प्रवाहित इलेक्ट्रोनहरूले लोडलाई शक्ति दिन वा पछि प्रयोगको लागि ब्याट्रीमा भण्डारण गर्न सकिन्छ।

छोटकरीमा, फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन भनेको सूर्यको किरणलाई विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्ने प्रक्रिया हो, अर्धचालक सामग्रीको इलेक्ट्रोनिक गुणहरू प्रयोग गरी प्रकाश अन्तर्गत सम्भावित भिन्नता र वर्तमान उत्पन्न गर्न, जसले गर्दा ऊर्जा रूपान्तरण प्राप्त हुन्छ। यो प्रविधिलाई इन्धनको आवश्यकता पर्दैन र प्रदूषण पनि हुँदैन। यो ऊर्जा रूपान्तरण को एक स्वच्छ र नवीकरणीय तरीका हो।

यदि तपाइँ सौर्य ऊर्जामा रुचि राख्नुहुन्छ वा सौर ऊर्जा प्रणाली स्थापना गर्ने विचार गर्दै हुनुहुन्छ भने, तपाइँ हामीलाई सम्पर्क गर्न सक्नुहुन्छ।