सौर पैनल कैसे काम करता है?सौर विज्ञान की व्याख्या।

हम सभी जानते हैं कि सौर फोटोवोल्टिक (पीवी) पैनल सूर्य के प्रकाश को प्रयोग करने योग्य बिजली में बदलते हैं, लेकिन कम ही लोग इस प्रक्रिया के पीछे के वास्तविक विज्ञान को जानते हैं।इस सप्ताह ब्लॉग पर हम सौर के पीछे के महत्वपूर्ण विज्ञान में शामिल होने जा रहे हैं।यह जटिल लग सकता है, लेकिन यह सब फोटोवोल्टिक प्रभाव के कारण होता है;प्रकाश में नहाने पर पदार्थ की इलेक्ट्रॉनों को उत्सर्जित करने की क्षमता।

इससे पहले कि हम आणविक स्तर पर पहुँचें, आइए’विद्युत उत्पादन के मूल प्रवाह पर एक उच्च स्तरीय नज़र डालें:

सौर ऊर्जा उत्पादन और पारेषण में बुनियादी कदम

1. सूर्य का प्रकाश सौर पैनलों से टकराता है और एक विद्युत क्षेत्र बनाता है।

2. उत्पन्न बिजली पैनल के किनारे और एक प्रवाहकीय तार में प्रवाहित होती है।

3. प्रवाहकीय तार बिजली को इन्वर्टर तक लाता है, जहां इसे डीसी बिजली से एसी में परिवर्तित किया जाता है, जिसका उपयोग बिजली भवनों में किया जाता है।

4. एक अन्य तार एसी बिजली को इन्वर्टर से संपत्ति पर बिजली के पैनल (जिसे ब्रेकर बॉक्स भी कहा जाता है) तक पहुंचाता है, जो पूरे भवन में आवश्यकतानुसार बिजली वितरित करता है।

5. किसी भी बिजली की आवश्यकता नहीं होने पर उपयोगिता मीटर के माध्यम से और उपयोगिता विद्युत ग्रिड में प्रवाहित होती है।जैसे ही मीटर के माध्यम से बिजली बहती है, यह मीटर को पीछे की ओर चलने का कारण बनता है, अतिरिक्त उत्पादन के लिए आपकी संपत्ति को जमा करता है।

6. अब जब हमारे पास सौर ऊर्जा के उत्पादन और प्रवाह का मूल विचार है, आइए’आइए सौर फोटोवोल्टिक पैनल के पीछे के विज्ञान में गहराई से गोता लगाएँ।

सोलर पीवी सेल के पीछे का विज्ञान

सोलर पीवी पैनल में कई छोटे फोटोवोल्टिक सेल होते हैं – फोटोवोल्टिक का अर्थ है कि वे सूर्य के प्रकाश को बिजली में परिवर्तित कर सकते हैं।ये कोशिकाएं अर्ध-प्रवाहकीय सामग्रियों से बनी होती हैं, अक्सर सिलिकॉन, एक ऐसी सामग्री जो विद्युत क्षेत्र बनाने के लिए आवश्यक विद्युत असंतुलन को बनाए रखते हुए बिजली का संचालन कर सकती है।

जब सूरज की रोशनी सौर पीवी सेल (हमारे उच्च स्तरीय समीक्षा में चरण 1) में अर्धचालक को हिट करती है, तो प्रकाश से ऊर्जा, फोटॉन के रूप में अवशोषित हो जाती है, जिससे कई इलेक्ट्रॉन ढीले हो जाते हैं, जो तब सेल में स्वतंत्र रूप से बहाव करते हैं।सौर सेल को विशेष रूप से सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित अर्धचालकों के साथ एक विद्युत क्षेत्र बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है (विज़ुअलाइज़ेशन के लिए बाईं ओर की छवि देखें)।यह विद्युत क्षेत्र प्रवाहकीय इलेक्ट्रॉनों को एक निश्चित दिशा में प्रवाहित करने के लिए बाध्य करता है- प्रवाहकीय धातु की प्लेटों की ओर जो सेल को पंक्तिबद्ध करती हैं।इस प्रवाह को ऊर्जा प्रवाह के रूप में जाना जाता है, और वर्तमान की ताकत यह निर्धारित करती है कि प्रत्येक कोशिका कितनी बिजली का उत्पादन कर सकती है।एक बार जब ढीले इलेक्ट्रॉन धातु की प्लेटों से टकराते हैं, तो धारा को तारों में निर्देशित किया जाता है, जिससे इलेक्ट्रॉनों को प्रवाहित होने दिया जाता है जैसे वे विद्युत उत्पादन के किसी अन्य स्रोत में होते हैं (हमारी प्रक्रिया में चरण 2)।

जैसे ही सौर पैनल एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है, ऊर्जा तारों की एक श्रृंखला के माध्यम से इन्वर्टर में प्रवाहित होती है (ऊपर चरण 3 देखें)।जबकि सौर पैनल प्रत्यक्ष धारा (डीसी) बिजली उत्पन्न करते हैं, अधिकांश बिजली उपभोक्ताओं को अपने भवनों को बिजली देने के लिए वैकल्पिक चालू (एसी) बिजली की आवश्यकता होती है।इन्वर्टर’इसका कार्य बिजली को डीसी से एसी में बदलना है, जिससे यह रोजमर्रा के उपयोग के लिए सुलभ हो सके।

बिजली के उपयोग योग्य स्थिति (एसी पावर) में बदलने के बाद, इसे इन्वर्टर से इलेक्ट्रिकल पैनल (जिसे ब्रेकर बॉक्स भी कहा जाता है) [स्टेप 4] में भेजा जाता है, और आवश्यकतानुसार पूरे भवन में वितरित किया जाता है।बिजली अब बिजली की रोशनी, उपकरणों और सौर ऊर्जा वाले अन्य विद्युत उपकरणों के लिए आसानी से उपलब्ध है।

कोई भी बिजली जो ब्रेकर बॉक्स के माध्यम से उपभोग नहीं की जाती है, उपयोगिता ग्रिड को उपयोगिता मीटर (हमारा अंतिम चरण, जैसा कि ऊपर उल्लिखित है) के माध्यम से भेजा जाता है।यूटिलिटी मीटर ग्रिड से आपकी संपत्ति तक और इसके विपरीत बिजली के प्रवाह को मापता है।जब आपकी सौर ऊर्जा प्रणाली आपके द्वारा साइट पर उपयोग की जाने वाली बिजली से अधिक बिजली का उत्पादन कर रही है, तो यह मीटर वास्तव में पीछे की ओर चलता है, और नेट मीटरिंग की प्रक्रिया के माध्यम से उत्पन्न अतिरिक्त बिजली के लिए आपको श्रेय दिया जाता है।जब आप अपने सौर सरणी से अधिक बिजली का उपयोग कर रहे होते हैं, तो आप इस मीटर के माध्यम से ग्रिड से पूरक बिजली खींचते हैं, जिससे यह सामान्य रूप से चलती है।जब तक आप भंडारण समाधान के माध्यम से पूरी तरह से ऑफ-ग्रिड नहीं जाते हैं, तब तक आपको ग्रिड से कुछ ऊर्जा खींचने की आवश्यकता होगी, विशेष रूप से रात में, जब आपकी सौर सरणी उत्पादन नहीं कर रही है।हालाँकि, इस ग्रिड ऊर्जा का अधिकांश भाग आपके द्वारा पूरे दिन और कम उपयोग की अवधि में उत्पन्न होने वाली अतिरिक्त सौर ऊर्जा से ऑफसेट हो जाएगा।

जबकि सौर के पीछे का विवरण अत्यधिक वैज्ञानिक है, ऐसा नहीं है’किसी व्यवसाय या संपत्ति के मालिक को सोलर इंस्टॉलेशन से होने वाले लाभों के बारे में बताने के लिए किसी वैज्ञानिक की आवश्यकता नहीं है।एक अनुभवी सोलर डेवलपर आपको इन फायदों के बारे में बता सकता है और यह पता लगाने में आपकी मदद कर सकता है कि सोलर समाधान आपके व्यवसाय के लिए सही है या नहीं।