फोटोव्होल्टिक प्रभाव

च्या जगातील सर्वात महत्त्वपूर्ण प्रक्रियाांपैकी एक सौर ऊर्जा आहे फोटोव्होल्टिक प्रभाव. हा एक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव आहे ज्यामध्ये विद्युत प्रवाह तयार केला जातो जो वेगवेगळ्या सामग्रीपासून बनवलेल्या तुकड्यातून प्रवास करतो. ही सामग्री सूर्यप्रकाश किंवा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशनच्या संपर्कात आहे. सौर पॅनेलच्या फोटोव्होल्टिक पेशींमधून विद्युत उर्जेच्या निर्मितीमध्ये हा परिणाम मूलभूत आहे.

आपल्याला सौर पटल कसे कार्य करतात आणि फोटोव्होल्टिक प्रभाव काय आहे हे जाणून घेऊ इच्छित असल्यास, हे आपले पोस्ट आहे

फोटोव्होल्टिक प्रभाव काय आहे?

जेव्हा आपण विद्युत उर्जा प्राप्त करण्यासाठी सौर पॅनेल वापरतो तेव्हा आपण ज्याचा फायदा घेत आहोत त्याचा फायदा होतो सौर विकिरण कणांनी आपल्या घरासाठी उपयुक्त विद्युत उर्जेमध्ये रुपांतरित केले आहे. फोटोव्होल्टेईक पेशी अर्धसंवाहक उपकरणे आहेत ज्यात प्रामुख्याने सिलिकॉन असते. या फोटोव्होल्टिक पेशींमध्ये इतर रासायनिक घटकांकडून काही अशुद्धता आहेत. तथापि, सिलिकॉन शक्य तितके कमबॅक करण्याचा प्रयत्न केला आहे.

फोटोव्होल्टेईक पेशी सौर किरणेपासून उर्जेचा वापर करून थेट विद्युतप्रवाहातून वीज तयार करण्यास सक्षम आहेत. या प्रकारच्या प्रवाहाची समस्या ही आहे की ती घरासाठी वापरली जात नाही. सतत उर्जेचा वापर करण्यासाठी पर्यायी उर्जेमध्ये रुपांतर करणे आवश्यक आहे. यासाठी अ पॉवर इन्व्हर्टर.

फोटोव्होल्टेईक इफेक्ट काय करतो ते म्हणजे सौर किरणांमधून विद्युत उर्जेची निर्मिती होते. हे रेडिएशन उष्णतेच्या स्वरूपात येते आणि या परिणामामुळे त्याचे विजेमध्ये रूपांतर होते. हे होण्यासाठी, फोटोव्होल्टिक पेशी सौर पॅनल्ससह मालिकेमध्ये ठेवल्या पाहिजेत. हे केले आहे जेणेकरून आपण हे करू शकता पुरेसे व्होल्टेज मिळवा जे वीज निर्मितीस परवानगी देते.

अर्थात, वातावरणातून येणारी सर्व सौर किरणे विद्युत उर्जेमध्ये बदलत नाहीत. त्यातील काही भाग प्रतिबिंबनाने आणि दुसरा प्रसारणाद्वारे हरवला आहे. म्हणजेच, एक भाग वातावरणात परत आला आहे आणि दुसरा भाग सेलद्वारे जातो. फोटोव्होल्टिक पेशींशी संपर्क साधण्यास सक्षम रेडिएशनचे प्रमाण हेच आहे की इलेक्ट्रॉन एका थरातून दुस layer्या थरात उडी मारतो. त्यानंतर जेव्हा विद्युत् प्रवाह तयार केला जातो ज्याची शक्ती अंतर्भागात असलेल्या किरणांच्या प्रमाणात प्रमाणात असते.

फोटोव्होल्टेईक प्रभावाची वैशिष्ट्ये

हे रहस्य सौर पॅनेल ठेवते. ते सूर्यापासून विद्युतप्रवाह कसे तयार करतात याचा विचार करण्यास आपण कधीही थांबविले आहे. बरं, हे प्रवाहकीय घटकांपासून बनवलेल्या असंख्य सामग्रीच्या सहभागाबद्दल आहे. त्यातील एक सिलिकॉन आहे. हे असे घटक आहे जे विद्युत क्रियेच्या प्रतिक्रियेमध्ये भिन्न वर्तन दर्शविते.

या अर्धसंवाहक साहित्याची प्रतिक्रिया ऊर्जा स्त्रोत त्यांना उत्तेजन देण्यास सक्षम आहे की नाही यावर पूर्णपणे अवलंबून असते. म्हणजेच, इलेक्ट्रॉन आणखी एक दमदार स्थितीत जातात. या प्रकरणात, आमच्याकडे एक स्रोत आहे जो या इलेक्ट्रॉनांना उत्साही करण्यास सक्षम आहे, जो सौर विकिरण आहे.

क्षण अ फोटॉन सिलिकॉन अणूच्या शेवटच्या कक्षापासून इलेक्ट्रॉनशी टक्कर होते, फोटोव्होल्टिक प्रभाव सुरू होतो. या टक्करमुळे फोटॉनमधून इलेक्ट्रॉन प्राप्त होते आणि ते उत्साही होऊ शकतात. इलेक्ट्रॉनने फोटॉनमधून जी उर्जा प्राप्त केली आहे ती सिलिकॉन अणूच्या मध्यवर्ती भागातील आकर्षक शक्तीपेक्षा जास्त असल्यास, आपण कक्षापासून इलेक्ट्रॉनच्या बाहेर जाण्यास सामोरे जाऊ.

हे सर्व अणूंना मुक्त करते आणि ते सर्व अर्धसंवाहक सामग्रीमधून प्रवास करू शकतात. जेव्हा हे घडते, तेव्हा वाहून नेणारे सिलिकॉन उपयुक्त ठरेल त्या सर्व उर्जेला वळवते. शुल्कावरून सोडलेले इलेक्ट्रॉन इतर अणूंमध्ये जातात जेथे मोकळी जागा आहेत. या इलेक्ट्रोनची हालचाल असे म्हणतात ज्याला प्रभार चालू म्हणतात.

ते कसे तयार होते

चार्ज प्रवाह प्रवाहकीय साहित्याचा वापर करून आणि हे एका स्थिर मार्गाने घडवून आणले जातात जेणेकरुन तेथे सतत विद्युत धरण असणारे विद्युत क्षेत्र असू शकेल. हा इलेक्ट्रिक फील्डचा प्रकार आहे जो विद्युत प्रवाहासाठी इलेक्ट्रोनला सर्व दिशेने ढकलणे सुरू करतो.

फोटॉनद्वारे भरलेल्या इलेक्ट्रॉनची उर्जा सिलिकॉन अणूच्या मध्यवर्ती भागातील आकर्षणापेक्षा जास्त असल्यास ती मुक्त होईल. हे होण्यासाठी, इलेक्ट्रॉनवर फोटॉनचा प्रभाव कमीत कमी 1,2 इव्हर्सपर्यंत असणे आवश्यक आहे.

प्रत्येक प्रकारच्या सेमीकंडक्टर मटेरियलमध्ये त्याच्या अणूमधून इलेक्ट्रॉन सोडण्यासाठी किमान उर्जा आवश्यक असते. अशी फोटोन आहेत ज्यांची वेगळी वेव्हलेन्थ आहे आणि अल्ट्राव्हायोलेट रेडिएशनमधून येते. आम्हाला माहित आहे की, या फोटोंमध्ये मोठ्या प्रमाणावर ऊर्जा असते. दुसरीकडे, आम्हाला असे आढळले की ज्यांची तरंगलांबी जास्त आहे, म्हणून त्यांच्यात उर्जा कमी आहे. हे फोटॉन विद्युत चुंबकीय स्पेक्ट्रमच्या अवरक्त भागात आहेत.

इलेक्ट्रॉन सोडण्यासाठी प्रत्येक सेमीकंडक्टर सामग्रीद्वारे आवश्यक किमान उर्जा वारंवारता बँडवर अवलंबून असते. अल्ट्राव्हायोलेट किरणोत्सर्गीमध्ये दृश्यास्पद रंगात येणा those्या लोकांकडून हा बँड त्यांना जोडतो. त्या खाली ते इलेक्ट्रॉन सोडण्यास असमर्थ आहेत, त्यामुळे विद्युत प्रवाह होणार नाही.

फोटॉन समस्या

इलेक्ट्रॉन वेगळे करण्यासाठी सामग्रीतून जाणे काही अधिक क्लिष्ट आहे. सर्व फोटॉन हे थेट करत नाहीत. हे कारण आहे की सामग्रीमधून जाण्यासाठी त्यांना ऊर्जा गमवावी लागेल. जर इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्पेक्ट्रमच्या सर्वात लांब तरंगलांबी प्रदेशात आधीपासूनच कमी ऊर्जा असेल तर ते सामग्रीच्या संपर्कात असताना ते गमावतात. जेव्हा उर्जा गमावली जाते, तेव्हा काही फोटॉन इलेक्ट्रॉनसह किंचित टक्कर घेतात आणि त्यास डिफ्लिक्ट करू शकत नाहीत. हे नुकसान अपरिहार्य आहेत आणि यामुळेच 100% सौरऊर्जा वापरणे अशक्य होते.

जेव्हा फोटोन सर्व सामग्रीमधून जातात तेव्हा आणि इतर उर्जेची हानी होते ते विस्थापित करण्यासाठी ते कोणत्याही इलेक्ट्रॉनला टक्कर देत नाहीत. ही देखील एक अटळ समस्या आहे.

मला आशा आहे की या लेखाने फोटोव्होल्टिक प्रभाव स्पष्ट केला आहे.