सध्या, अपुत्र ऊर्जा ते जगातील सर्वात जास्त वापरले जातात जसे की तेल, नैसर्गिक वायू आणि कोळसा, जे मर्यादित स्त्रोतांमधून येतात आणि कालांतराने कमी होऊ शकतात. जागतिक ऊर्जेची मागणी सतत वाढत आहे आणि या जीवाश्म संसाधनांचा वापर वाढतो गंभीर पर्यावरणीय समस्या, जसे की वायू प्रदूषण आणि हवामान बदल.
हा पॅनोरामा असूनही, अक्षय ऊर्जा ते एक स्वच्छ आणि शाश्वत पर्याय ऑफर करत जमीन मिळवत आहेत. ऊर्जा सारखे तंत्रज्ञान वारा, भूऔष्णिक, बायोमास आणि अर्थातच फोटोव्होल्टिक सौर ऊर्जा आमच्या काळातील ऊर्जा आव्हानांना सामोरे जाण्यासाठी एक व्यवहार्य उपाय असल्याचे सिद्ध होत आहे. या लेखात, आम्ही तपशीलवार चर्चा करू फोटोव्होल्टेइक सौर ऊर्जा काय आहे, ते कसे तयार केले जाते आणि त्याचे मुख्य अनुप्रयोग काय आहेत.
फोटोव्होल्टेइक सौर ऊर्जा म्हणजे काय?
La फोटोव्होल्टिक सौर ऊर्जा हे असे आहे जे थेट सूर्यप्रकाशात रूपांतरित करते वीज माध्यमातून फोटोव्होल्टिक प्रभाव. ही प्रक्रिया धन्यवाद उद्भवते सौर पेशी, ज्याने बनविलेले उपकरण आहेत अर्धसंवाहक साहित्य, जसे की सिलिकॉन, प्रकाश उर्जेचे विजेमध्ये रूपांतर करण्यास सक्षम.
"फोटोव्होल्टाइक्स" हा शब्द ग्रीक शब्द "फोटो" पासून आला आहे, ज्याचा अर्थ प्रकाश आणि "व्होल्ट" आहे, जो विजेच्या मोजमापाच्या युनिटचा संदर्भ देतो. फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा केवळ तंत्रज्ञानच मानली जात नाही स्वच्छ आणि अक्षय, पण दीर्घकालीन सर्वात टिकाऊ एक. हे तंत्रज्ञान कार्बनमुक्त ऊर्जा प्रणालीच्या दिशेने संक्रमणामध्ये मूलभूत भूमिका बजावते, जागतिक स्तरावर वाढत्या तातडीचे उद्दिष्ट.
El सिलिकॉन पृथ्वीवरील विपुलता आणि अर्ध-वाहक गुणधर्मांमुळे सौर पेशी तयार करण्यासाठी वापरली जाणारी ही मुख्य सामग्री आहे. इतर साहित्य, जसे कॅडमियम टेल्युराइड किंवा सेलेनियो, सौर पेशींच्या विशिष्ट जातींमध्ये देखील वापरले जातात.
फोटोव्होल्टिक सौर उर्जा कशी निर्माण होते?
फोटोव्होल्टेइक सौर ऊर्जेवर आधारित आहे फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव. ही भौतिक घटना घडते जेव्हा विशिष्ट प्रमाणात प्रकाश ऊर्जा (मध्ये समाविष्ट असते फोटॉन) अर्धसंवाहक सामग्रीच्या पृष्ठभागावर आघात करते, जसे की सिलिकॉन, इलेक्ट्रॉन सोडतात. हे इलेक्ट्रॉन बाह्य सर्किटद्वारे पकडले जातात, विद्युत प्रवाह निर्माण करतात.
या प्रक्रियेचा प्रभारी उपकरणे आहेत फोटोव्होल्टिक पेशी, जे फोटॉनचे जास्तीत जास्त कॅप्चर करण्यासाठी आणि त्यामुळे विजेचे उत्पादन करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. जेव्हा यापैकी अनेक उपकरणे एकमेकांशी जोडली जातात, तेव्हा ते तयार होतात ज्याला आपण ओळखतो सौर पटल o फोटोव्होल्टिक मॉड्यूल.
ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रियेचे खालील चरणांमध्ये वर्णन केले जाऊ शकते:
- सूर्यप्रकाश फोटोव्होल्टेइक पेशींवर आदळतो, सेलच्या पुढील आणि मागील बाजूंमध्ये संभाव्य फरक निर्माण करतो.
- अगोदर निर्देश केलेल्या बाबीसंबंधी बोलताना इलेक्ट्रॉन फोटोइलेक्ट्रिक इफेक्टबद्दल धन्यवाद, ते बाह्य सर्किटमधून फिरू लागतात, विद्युत प्रवाह (थेट प्रवाहाच्या स्वरूपात) तयार करतात.
- शेवटी, थेट प्रवाह मध्ये रूपांतरित होते पर्यायी चालू (CA) नावाच्या उपकरणांद्वारे गुंतवणूकदार, घरगुती आणि औद्योगिक विद्युत उपकरणांमध्ये त्याचा वापर करण्यास परवानगी देते.
हे लक्षात घेणे महत्वाचे आहे की फोटोव्होल्टेइक पेशींची कार्यक्षमता सतत सुधारत आहे, आणि आज आपण पॅनेल शोधू शकता 20% पेक्षा जास्त कार्यक्षमता, याचा अर्थ कॅप्चर केलेल्या 20% पेक्षा जास्त सूर्यप्रकाश विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित केला जाऊ शकतो.
काही अधिक प्रगत पॅनेल, जसे की पातळ थर, ते सिलिकॉन व्यतिरिक्त इतर साहित्य वापरतात, जसे की कॅडमियम टेल्युराइड, फिकट आणि अधिक लवचिक पॅनेल तयार करण्यास अनुमती देते. तथापि, सिलिकॉन पॅनेलच्या तुलनेत त्यांची कार्यक्षमता थोडी कमी आहे.
फोटोव्होल्टिक सौर ऊर्जेचा वापर
फोटोव्होल्टेइक सौर ऊर्जा आहे एकाधिक अनुप्रयोग देशांतर्गत आणि औद्योगिक दोन्ही स्तरावर आणि त्याच्या अष्टपैलुत्वामुळे ते पूर्वी अकल्पनीय असलेल्या अनेक क्षेत्रांमध्ये वापरण्याची परवानगी दिली आहे.
- होम ॲप्लिकेशन्स: छतावरील फोटोव्होल्टेइक स्थापना घरांना त्यांची स्वतःची ऊर्जा निर्माण करण्यास परवानगी देतात, वीज बिलाचा खर्च कमी करतात आणि पर्यावरणाच्या टिकाऊपणामध्ये योगदान देतात. या प्रकारचे ऍप्लिकेशन्स सहसा ऊर्जा स्टोरेज सिस्टमसह पूरक असतात, जसे की सौर बैटरी, जे दिवसा निर्माण होणारी ऊर्जा रात्री किंवा ढगाळ काळात वापरण्याची परवानगी देतात.
- दुर्गम ठिकाणी ऊर्जा: मध्ये वीज पुरवण्यासाठी फोटोव्होल्टेइक हा एक उत्तम पर्याय आहे वेगळ्या भागात किंवा प्रवेश करणे कठीण आहे, जेथे पारंपारिक विद्युत पायाभूत सुविधा अव्यवहार्य किंवा अत्यंत महाग आहेत. यामध्ये ग्रामीण समुदाय, डिसेलिनेशन प्लांट्स आणि वाळवंट किंवा ध्रुवीय भागातील संशोधन केंद्रांचा समावेश आहे.
- संकरित प्रणाली: बर्याच बाबतीत, फोटोव्होल्टेइक सौर ऊर्जा इतर ऊर्जा स्त्रोतांसह एकत्रित केली जाते, जसे की पवन ऊर्जा, अधिक विश्वासार्हता आणि उत्पादन क्षमतेची हमी देणारी संकरित प्रणाली तयार करणे.
याव्यतिरिक्त, फोटोव्होल्टेइक सौर ऊर्जेमध्ये अनुप्रयोग आहेत एरोस्पेस उद्योग, उपग्रह आणि अंतराळ स्थानकांसाठी उर्जेचा मुख्य स्त्रोत आहे. अनेक उपग्रह सौर पॅनेलसह सुसज्ज आहेत जे त्यांना वर्षानुवर्षे स्वायत्तपणे कार्य करण्यास अनुमती देतात, त्यांच्या इलेक्ट्रॉनिक प्रणालींना अवकाशात शक्ती देतात.
फोटोव्होल्टेइक सौर ऊर्जेचे फायदे आणि तोटे
कोणत्याही तंत्रज्ञानाप्रमाणे, फोटोव्होल्टेइक सौर ऊर्जेचे फायदे आणि तोटे दोन्ही आहेत. खाली, आम्ही या उर्जेच्या मुख्य साधक आणि बाधकांचे विश्लेषण करतो.
- Ventajas:
- तो ऊर्जेचा स्रोत आहे स्वच्छ y नूतनीकरणक्षम, जे वीज निर्मिती दरम्यान हरितगृह वायू उत्सर्जन करत नाही.
- सौर ऊर्जा आहे भरपूर आणि ते जगात व्यावहारिकरित्या सर्वत्र उपलब्ध आहे, विशेषत: उच्च सौर विकिरण असलेल्या भागात.
- फोटोव्होल्टेइक स्थापना आवश्यक आहे थोडे देखभाल आणि त्यांच्याकडे एक आहे उपयुक्त जीवन जे बहुतेक प्रकरणांमध्ये 25 वर्षांपेक्षा जास्त आहे.
- तोटे:
- फोटोव्होल्टेइक सिस्टम अजूनही अवलंबून आहेत हवामान स्थिती, जे कमी सौर विकिरण असलेल्या ठिकाणी किंवा ढगाळ दिवसांमध्ये त्याची प्रभावीता मर्यादित करू शकते.
- La मध्यांतर सौरऊर्जा हे एक आव्हान आहे, कारण ऊर्जा उत्पादन फक्त दिवसाच होते. तथापि, ही समस्या ऊर्जा साठवण प्रणालीद्वारे कमी केली जाऊ शकते.
- El प्रारंभिक खर्च फोटोव्होल्टेइक इंस्टॉलेशन्स जास्त असू शकतात, जरी अलिकडच्या वर्षांत किमती लक्षणीयरीत्या कमी होत आहेत.
संशोधन आणि तांत्रिक प्रगतीमुळे फोटोव्होल्टेइक सिस्टीमची कार्यक्षमता आणि किंमत सुधारणे सुरू राहील, ज्यामुळे सध्याच्या अनेक अडथळ्यांवर मात करता येईल. स्वच्छ आणि अधिक शाश्वत ऊर्जा मॉडेलच्या दिशेने संक्रमण स्पष्टपणे या तंत्रज्ञानाच्या विस्ताराचा समावेश आहे.
फोटोव्होल्टेइक सौर ऊर्जा आता एक वास्तविकता आहे आणि तंत्रज्ञानातील आवश्यक सुधारणांमुळे आणि हवामान बदल आणि जागतिक स्थिरतेविरुद्धच्या लढ्यात निर्विवाद योगदान यामुळे त्याचा वापर येत्या काही वर्षांत वाढतच जाईल.