अपेक्षाकृत हाल ही में निजी घरों को स्वायत्त रूप से बिजली उपलब्ध कराने के विचार को ही शानदार माना गया। आज यह एक वस्तुनिष्ठ वास्तविकता है। यूरोप में, सौर पैनलों का उपयोग लंबे समय से किया जाता रहा है, क्योंकि यह सस्ती ऊर्जा का लगभग अटूट स्रोत है। हमारे देश में, ऐसे उपकरणों से बिजली प्राप्त करना केवल लोकप्रियता प्राप्त कर रहा है। यह प्रक्रिया बहुत जल्दी नहीं होती है, और इसका कारण उनकी उच्च लागत है।
सौर बैटरी के संचालन का सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि विभिन्न पदार्थों (बोरॉन और फास्फोरस) के साथ लेपित दो सिलिकॉन प्लेटों में सूर्य के प्रकाश की क्रिया के तहत एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है। फॉस्फोरस से ढकी प्लेट में मुक्त इलेक्ट्रॉन दिखाई देते हैं।
लापता कण उन प्लेटों में बनते हैं जिन पर बोरॉन का लेप होता है। सूर्य के प्रकाश की क्रिया के तहत इलेक्ट्रॉन गति करने लगते हैं। इस प्रकार सौर पैनलों में विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है। तांबे के पतले तार, जो ढके होते हैंप्रत्येक बैटरी, उसमें से करंट खींचे और उसे उसके इच्छित उद्देश्य की ओर निर्देशित करें।
एक प्लेट छोटे बल्ब को बिजली दे सकती है। निष्कर्ष खुद ही बताता है। घर को पर्याप्त शक्ति प्रदान करने के लिए सौर पैनलों के लिए, उनका क्षेत्रफल काफी बड़ा होना चाहिए।
सिलिकॉन गियर
तो, सौर बैटरी का सिद्धांत स्पष्ट है। करंट विशेष प्लेटों पर पराबैंगनी प्रकाश की क्रिया से उत्पन्न होता है। यदि ऐसी प्लेट बनाने के लिए सामग्री के रूप में सिलिकॉन का उपयोग किया जाता है, तो बैटरी को सिलिकॉन (या सिलिकॉन हाइड्रोजन) कहा जाता है।
ऐसे इंसर्ट के लिए बहुत जटिल उत्पादन प्रणालियों की आवश्यकता होती है। यह, बदले में, उत्पादों की लागत को बहुत प्रभावित करता है।
सिलिकॉन सोलर सेल कई प्रकार के होते हैं।
एकल क्रिस्टल कन्वर्टर्स
वे बेवल वाले कोनों वाले पैनल हैं। इनका रंग हमेशा शुद्ध काला होता है।
अगर हम सिंगल-क्रिस्टल कन्वर्टर्स की बात करें, तो सोलर बैटरी के संचालन के सिद्धांत को संक्षेप में मध्यम कुशल के रूप में वर्णित किया जा सकता है। ऐसी बैटरी के प्रकाश संवेदी तत्वों के सभी सेल एक दिशा में निर्देशित होते हैं।
यह आपको समान प्रणालियों के बीच उच्चतम परिणाम प्राप्त करने की अनुमति देता है। इस प्रकार की बैटरी की दक्षता 25% तक पहुँच जाती है।
नकारात्मक पक्ष यह है कि ऐसे पैनलों को हमेशा सूर्य का सामना करना चाहिए।
अगर सूरज बादलों के पीछे छिप जाता है, क्षितिज पर नीचे चला जाता है, या अभी तक नहीं निकला है, तो बैटरी एक कमजोर धारा उत्पन्न करेगीशक्ति।
पॉलीक्रिस्टलाइन
इन तंत्रों की प्लेटें हमेशा चौकोर, गहरे नीले रंग की होती हैं। उनकी सतह में अमानवीय सिलिकॉन क्रिस्टल शामिल हैं।
पॉलीक्रिस्टलाइन बैटरी की दक्षता मोनोक्रिस्टलाइन मॉडल जितनी अधिक नहीं होती है। यह 18% तक पहुंच सकता है। हालांकि, इस नुकसान की भरपाई फायदे से की जाती है, जिसकी चर्चा नीचे की जाएगी।
इस प्रकार की सौर बैटरी के संचालन का सिद्धांत उन्हें न केवल शुद्ध सिलिकॉन से, बल्कि पुनर्नवीनीकरण सामग्री से भी बनाने की अनुमति देता है। यह उपकरण में पाए गए कुछ दोषों की व्याख्या करता है। इस प्रकार के तंत्रों की एक विशिष्ट विशेषता यह है कि वे बादल के मौसम में भी काफी कुशलता से विद्युत प्रवाह उत्पन्न कर सकते हैं। इस तरह का एक उपयोगी गुण उन्हें उन जगहों पर अपरिहार्य बना देता है जहां विसरित धूप एक सामान्य दैनिक घटना है।
अनाकार सिलिकॉन पैनल
अनाकार पैनल दूसरों की तुलना में सस्ते होते हैं, यह सौर बैटरी के संचालन और इसके डिजाइन के सिद्धांत को निर्धारित करता है। प्रत्येक पैनल में सिलिकॉन की कई बहुत पतली परतें होती हैं। वे पन्नी, कांच या प्लास्टिक पर वैक्यूम में भौतिक कणों को छिड़क कर बनाए जाते हैं।
पैनलों की दक्षता पिछले मॉडलों की तुलना में काफी कम है। यह 6% तक पहुंच जाता है। सिलिकॉन की परतें धूप में जल्दी जल जाती हैं। इन बैटरियों का उपयोग करने के छह महीने के बाद, उनकी दक्षता 15% और कभी-कभी 20 तक गिर जाएगी।
ऑपरेशन के दो साल पूरी तरह से सक्रिय अवयवों के संसाधन को समाप्त कर देंगे, और पैनल को बदलने की आवश्यकता होगी।
लेकिन दो प्लस हैं, जिसकी वजह से ये बैटरियां अभी भी खरीदी जाती हैं। सबसे पहले, वे बादल मौसम में भी काम करते हैं। दूसरे, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, वे अन्य विकल्पों की तरह महंगे नहीं हैं।
हाइब्रिड फोटो कन्वर्टर्स
अनाकार सिलिकॉन माइक्रोक्रिस्टल की व्यवस्था का आधार है। सौर बैटरी के संचालन का सिद्धांत इसे पॉलीक्रिस्टलाइन पैनल के समान बनाता है। इस प्रकार की बैटरियों के बीच अंतर यह है कि वे बिखरी हुई धूप की स्थिति में अधिक शक्ति का विद्युत प्रवाह उत्पन्न करने में सक्षम होती हैं, उदाहरण के लिए, बादल वाले दिन या भोर में।
इसके अलावा, बैटरी न केवल सूर्य के प्रकाश के प्रभाव में, बल्कि इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में भी काम करती है।
पॉलिमर फिल्म सोलर कन्वर्टर्स
सिलिकॉन पैनल के इस विकल्प में सोलर पैनल मार्केट में लीडर बनने की पूरी संभावना है। वे कई परतों वाली एक फिल्म से मिलते जुलते हैं। उनमें से, हम एल्यूमीनियम कंडक्टरों की एक ग्रिड, सक्रिय पदार्थ की एक बहुलक परत, कार्बनिक पदार्थों से बने एक सब्सट्रेट और एक सुरक्षात्मक फिल्म को अलग कर सकते हैं।
ऐसे फोटोकल्स आपस में मिलकर एक रोल-टाइप फिल्म सोलर सेल बनाते हैं। ये पैनल सिलिकॉन पैनल की तुलना में हल्के और अधिक कॉम्पैक्ट होते हैं। उनके निर्माण में, महंगे सिलिकॉन का उपयोग नहीं किया जाता है, और उत्पादन प्रक्रिया स्वयं इतनी महंगी नहीं होती है। यह रोल पैनल को अन्य सभी की तुलना में सस्ता बनाता है।
सौर पैनलों के संचालन का सिद्धांत उनकी दक्षता को बहुत अधिक नहीं बनाता है।
यह 7% तक पहुंच जाता है।
इस प्रकार के पैनल बनाने की प्रक्रियाएक फोटोकेल फिल्म पर बहुपरत मुद्रण के लिए कम कर दिया गया है। डेनमार्क में निर्मित।
एक अन्य लाभ रोल बैटरी को काटने और इसे किसी भी आकार और आकार में फिट करने की क्षमता है।
सिर्फ एक माइनस। बैटरियों का उत्पादन अभी शुरू हुआ है, इसलिए उन्हें प्राप्त करना अभी भी काफी कठिन है।
लेकिन यह विश्वास करने का कारण है कि ये तत्व उपभोक्ताओं के बीच जल्दी से एक अच्छी-खासी अच्छी प्रतिष्ठा हासिल करेंगे, जिससे निर्माताओं को बड़े पैमाने पर उत्पादन करने का अवसर मिलेगा।
सौर ताप गृह
घर को गर्म करने के लिए सौर बैटरी के संचालन का सिद्धांत उन्हें ऊपर वर्णित सभी उपकरणों से अलग करता है। यह पूरी तरह से अलग डिवाइस है। विवरण इस प्रकार है।
सौर ताप प्रणाली का मुख्य भाग एक संग्राहक है जो इसके प्रकाश को प्राप्त करता है और इसे गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करता है। इस मद का क्षेत्रफल 30 से 70 वर्ग मीटर तक हो सकता है।
कलेक्टर को बन्धन के लिए विशेष तकनीक का प्रयोग किया जाता है। प्लेट्स धातु के संपर्कों द्वारा आपस में जुड़ी हुई हैं।
सिस्टम का अगला घटक स्टोरेज बॉयलर है। यह गतिज ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करता है। यह पानी गर्म करने में शामिल है, जिसका विस्थापन 300 लीटर तक पहुंच सकता है। कभी-कभी ऐसे सिस्टम अतिरिक्त सूखे ईंधन बॉयलरों द्वारा समर्थित होते हैं।
सिस्टम को पूरा करेंसौर ताप दीवार और फर्श के तत्व जिसमें गर्म तरल अपने पूरे क्षेत्र में वितरित पतले तांबे के पाइप के माध्यम से प्रसारित होता है। पैनलों के कम प्रारंभ तापमान और गर्मी हस्तांतरण की एकरूपता के कारण, कमरा काफी जल्दी गर्म हो जाता है।
सौर ताप कैसे काम करता है?
आइए इस पर करीब से नज़र डालते हैं कि कैसे सौर पैनल पराबैंगनी प्रकाश के साथ काम करते हैं।
संग्राहक के तापमान और भंडारण तत्व के बीच अंतर होता है। गर्मी वाहक, जो अक्सर पानी होता है जिसमें एंटीफ्ीज़ जोड़ा जाता है, सिस्टम के बारे में प्रसारित करना शुरू कर देता है। द्रव द्वारा किया गया कार्य ठीक गतिज ऊर्जा है।
जैसे ही तरल प्रणाली की परतों से गुजरता है, गतिज ऊर्जा गर्मी में परिवर्तित हो जाती है, जिसका उपयोग घर को गर्म करने के लिए किया जाता है। वाहक के संचलन की यह प्रक्रिया कमरे को गर्मी प्रदान करती है और इसे दिन और वर्ष के किसी भी समय संग्रहीत करने की अनुमति देती है।
तो, हमें पता चला कि सोलर पैनल कैसे काम करते हैं।
