सौर्यले फोटोभोल्टिक्स र बिजुलीको व्याख्या गर्यो

फोटोभोल्टिक सेलहरूले सूर्यको किरणलाई बिजुलीमा रूपान्तरण गर्छन्

एक फोटोभोल्टिक (PV) सेल, सामान्यतया एक सौर सेल भनिन्छ, एक गैर-मेकानिकल उपकरण हो जसले सूर्यको किरणलाई सीधा बिजुलीमा रूपान्तरण गर्दछ। केही PV सेलहरूले कृत्रिम प्रकाशलाई बिजुलीमा रूपान्तरण गर्न सक्छन्।

फोटन्सले सौर्य ऊर्जा बोक्छ

सूर्यको किरण फोटान वा सौर्य ऊर्जाका कणहरूबाट बनेको हुन्छ। यी फोटोनहरूले विभिन्न मात्रामा ऊर्जा समावेश गर्दछ जुन विभिन्न तरंगदैर्ध्यहरूसँग मेल खान्छ

ए

बिजुलीको प्रवाह

कोषको अगाडिको सतहतिर प्रत्येकले नकारात्मक चार्ज बोक्ने इलेक्ट्रोनहरूको चालले सेलको अगाडि र पछाडिको सतहहरू बीचको विद्युतीय चार्जको असंतुलन सिर्जना गर्छ। यो असंतुलन, बारीमा, ब्याट्रीको नकारात्मक र सकारात्मक टर्मिनलहरू जस्तै भोल्टेज क्षमता सिर्जना गर्दछ। सेलमा विद्युतीय चालकहरूले इलेक्ट्रोनहरू अवशोषित गर्छन्। जब कन्डक्टरहरू विद्युतीय सर्किटमा बाह्य लोडमा जडान हुन्छन्, जस्तै ब्याट्री, सर्किटमा विद्युत प्रवाह हुन्छ।

फोटोभोल्टिक प्रणालीको दक्षता फोटोभोल्टिक प्रविधिको प्रकार अनुसार भिन्न हुन्छ

PV कोषहरूले सूर्यको किरणलाई बिजुलीमा रूपान्तरण गर्ने दक्षता अर्धचालक सामग्री र PV सेल प्रविधिको प्रकार अनुसार फरक हुन्छ। व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध PV मोड्युलहरूको दक्षता 1980 को मध्यमा औसत 10% भन्दा कम थियो, 2015 सम्म बढेर लगभग 15% भयो, र अहिले अत्याधुनिक मोड्युलहरूको लागि 20% नजिक पुगेको छ। प्रायोगिक PV कक्षहरू र PV कोशिकाहरू आला बजारहरू, जस्तै स्पेस उपग्रहहरू, लगभग 50% दक्षता हासिल गरेका छन्।

फोटोभोल्टिक प्रणालीहरू कसरी काम गर्छन्

PV सेल PV प्रणालीको आधारभूत निर्माण ब्लक हो। व्यक्तिगत कक्षहरू आकारमा ०.५ इन्चदेखि ४ इन्चसम्म फरक हुन सक्छन्। जे होस्, एउटा सेलले 1 वा 2 वाट मात्र उत्पादन गर्छ, जुन सानो प्रयोगको लागि मात्र पर्याप्त बिजुली हो, जस्तै पावर क्यालकुलेटर वा नाडी घडीहरूको लागि।

PV कोशिकाहरू प्याकेज गरिएको, मौसम-टाइट PV मोड्युल वा प्यानलमा विद्युतीय रूपमा जडान हुन्छन्। PV मोड्युलहरू आकार र तिनीहरूले उत्पादन गर्न सक्ने बिजुलीको मात्रामा भिन्न हुन्छन्। PV मोड्युलको बिजुली उत्पादन क्षमता मोड्युलमा वा मोड्युलको सतह क्षेत्रमा सेलहरूको संख्यासँगै बढ्छ। PV मोड्युलहरू PV array बनाउन समूहहरूमा जडान गर्न सकिन्छ। PV array दुई वा सयौं PV मोड्युलहरू मिलेर बन्न सकिन्छ। PV एरेमा जडान भएका PV मोड्युलहरूको संख्याले एरेले उत्पादन गर्न सक्ने बिजुलीको कुल मात्रा निर्धारण गर्छ।

फोटोभोल्टिक कोशिकाहरूले प्रत्यक्ष वर्तमान (DC) बिजुली उत्पन्न गर्दछ। यो DC बिजुली ब्याट्री चार्ज गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ जुन, पावर यन्त्रहरू जसले प्रत्यक्ष वर्तमान बिजुली प्रयोग गर्दछ। विद्युत् प्रसारण र वितरण प्रणालीमा लगभग सबै बिजुली वैकल्पिक करन्ट (एसी) को रूपमा आपूर्ति गरिन्छ। यन्त्रहरू बोलाइयो

PV कोशिकाहरू र मोड्युलहरूले सूर्यको सामना गर्दा सबैभन्दा ठूलो मात्रामा बिजुली उत्पादन गर्नेछन्। PV मोड्युलहरू र एरेहरूले ट्र्याकिङ प्रणालीहरू प्रयोग गर्न सक्छन् जसले मोड्युलहरूलाई निरन्तर सूर्यको सामना गर्न सार्दछ, तर यी प्रणालीहरू महँगो छन्। धेरै जसो PV प्रणालीहरूमा मोड्युलहरू एक निश्चित स्थितिमा हुन्छन् जसमा मोड्युलहरू सीधा दक्षिणतिर (उत्तरी गोलार्धमा - प्रत्यक्ष रूपमा दक्षिणी गोलार्धमा उत्तरमा) र प्रणालीको भौतिक र आर्थिक कार्यसम्पादनलाई अनुकूलन गर्ने कोणमा हुन्छन्।

सौर्य फोटोभोल्टिक कोशिकाहरूलाई प्यानलहरू (मोड्युलहरू) मा समूहबद्ध गरिन्छ, र प्यानलहरूलाई सानो देखि ठूलो मात्रामा बिजुली उत्पादन गर्न विभिन्न आकारका एरेहरूमा समूहबद्ध गर्न सकिन्छ, जस्तै पशुधनको पानीको लागि पानी पम्पहरू पावर गर्न, घरहरूको लागि बिजुली उपलब्ध गराउन, वा उपयोगिताका लागि- मापन बिजुली उत्पादन।

स्रोत: राष्ट्रिय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला (प्रतिलिपि अधिकार)

फोटोभोल्टिक प्रणाली को आवेदन

सबैभन्दा सानो फोटोभोल्टिक प्रणाली पावर क्यालकुलेटर र नाडी घडीहरू। ठूला प्रणालीहरूले पानी पम्प गर्न, विद्युत सञ्चार उपकरणहरू, एकल घर वा व्यवसायको लागि बिजुली आपूर्ति गर्न, वा हजारौं बिजुली उपभोक्ताहरूलाई बिजुली आपूर्ति गर्ने ठूला एरेहरू बनाउन बिजुली प्रदान गर्न सक्छन्।

PV प्रणालीका केही फाइदाहरू हुन्

PV प्रणालीहरूले बिजुली वितरण प्रणालीहरू (पावर लाइनहरू) अवस्थित नभएका स्थानहरूमा बिजुली आपूर्ति गर्न सक्छन्, र तिनीहरूले पनि विद्युत आपूर्ति गर्न सक्छन्।
â¢PV arrays चाँडै स्थापना गर्न सकिन्छ र कुनै पनि साइज हुन सक्छ।
भवनहरूमा अवस्थित PV प्रणालीहरूको वातावरणीय प्रभावहरू न्यूनतम छन्।

स्रोत: राष्ट्रिय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला (प्रतिलिपि अधिकार)

स्रोत: राष्ट्रिय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला (प्रतिलिपि अधिकार)

फोटोभोल्टिक्स को इतिहास

पहिलो व्यावहारिक PV सेल 1954 मा बेल टेलिफोन शोधकर्ताहरु द्वारा विकसित गरिएको थियो। 1950 को दशकको अन्त्यमा, PV कोशिकाहरू अमेरिकी अन्तरिक्ष उपग्रहहरूलाई शक्ति दिन प्रयोग गरियो। 1970 को दशकको अन्त सम्म, PV प्यानलहरूले रिमोटमा बिजुली प्रदान गर्दै थिए, वा

U.S. Energy Information Administration (EIA) ले अनुमान गरेको छ कि उपयोगिता स्तरको PV पावर प्लान्टहरूमा उत्पादन भएको बिजुली 2008 मा 76 मिलियन किलोवाट (kWh) बाट बढेर 2019 मा 69 बिलियन (kWh) पुगेको छ। उपयोगिता-स्केल पावर प्लान्टहरूमा कम्तिमा 1,000 वा कम्तिमा 1,000 किलोवाट (kWh) पुगेको छ। एक मेगावाट) विद्युत उत्पादन क्षमता। EIA ले अनुमान गरेको छ कि 2019 मा 33 बिलियन kWh साना ग्रिड-जडित PV प्रणालीहरू द्वारा उत्पन्न भएको थियो, 2014 मा 11 बिलियन kWh भन्दा बढि। साना-स्तरीय PV प्रणालीहरू एक मेगावाट भन्दा कम बिजुली उत्पादन क्षमता भएका प्रणालीहरू हुन्। धेरै जसो भवनहरूमा अवस्थित छन् र कहिलेकाहीं भनिन्छ