ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ತತ್ವ

ಸೂರ್ಯನು ಅರೆವಾಹಕ ಪಿಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಳೆಯುತ್ತಾಳೆ, ಹೊಸ ರಂಧ್ರ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಜೋಡಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತಾನೆ. ಪಿಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ರಿಯೆಯಡಿಯಲ್ಲಿ, ರಂಧ್ರವು ಪಿ ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ಎನ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಹರಿಯುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಎನ್ ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ಪಿ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಾಗ, ಪ್ರವಾಹವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

ಸೌರ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಸೌರ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ವಿಧಗಳಿವೆ, ಒಂದು ಬೆಳಕು-ಶಾಖ-ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮೋಡ್, ಇನ್ನೊಂದು ನೇರ ಬೆಳಕು-ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮೋಡ್.

(1) ಬೆಳಕಿನ-ಶಾಖ-ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ವಿಧಾನವು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸೌರ ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೌರ ಸಂಗ್ರಾಹಕರಿಂದ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಮಾಧ್ಯಮದ ಉಗಿ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ ಉಗಿ ಟರ್ಬೈನ್ ಅನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹಿಂದಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಬೆಳಕಿನ-ಶಾಖ ಪರಿವರ್ತನೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ; ನಂತರದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಶಾಖ - ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ.

(2) ಸೌರ ವಿಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮೂಲ ಸಾಧನವೆಂದರೆ ಸೌರ ಕೋಶ. ಸೌರ ಕೋಶವು ಫೋಟೊಜೆನೆರೇಶನ್ ವೋಲ್ಟ್ ಪರಿಣಾಮದಿಂದಾಗಿ ಸೌರ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಇದು ಅರೆವಾಹಕ ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್ ಆಗಿದೆ. ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಸೂರ್ಯನು ಬೆಳಗಿದಾಗ, ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್ ಸೌರ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಅನೇಕ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಚದರ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು.

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸ್ಫಟಿಕದ ಸಿಲಿಕಾನ್ (ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಮೊನೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೇರಿದಂತೆ) ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ವಸ್ತುಗಳು, ಅದರ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಪಾಲು 90%ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ, ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ವಸ್ತುಗಳ ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್, ಜಪಾನ್ ಮತ್ತು ಜರ್ಮನಿಯಂತಹ 3 ದೇಶಗಳಲ್ಲಿನ 7 ಕಂಪನಿಗಳ 10 ಕಾರ್ಖಾನೆಗಳು ನಿಯಂತ್ರಿಸಿವೆ, ಇದು ತಾಂತ್ರಿಕ ದಿಗ್ಬಂಧನ ಮತ್ತು ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಏಕಸ್ವಾಮ್ಯವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.

ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಬೇಡಿಕೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅರೆವಾಹಕಗಳು ಮತ್ತು ಸೌರ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಬಂದಿದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಸೌರ ಮಟ್ಟವಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್-ದರ್ಜೆಯ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಸುಮಾರು 55%ರಷ್ಟಿದೆ, ಸೌರ ಮಟ್ಟದ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ 45%ನಷ್ಟಿದೆ.

ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಉದ್ಯಮದ ತ್ವರಿತ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ, ಸೌರ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಬೇಡಿಕೆ ಅರೆವಾಹಕ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿದೆ, ಮತ್ತು ಸೌರ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಬೇಡಿಕೆಯು 2008 ರ ಹೊತ್ತಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್-ದರ್ಜೆಯ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ.

1994 ರಲ್ಲಿ, ವಿಶ್ವದ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಒಟ್ಟು ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಕೇವಲ 69 ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್ ಆಗಿತ್ತು, ಆದರೆ 2004 ರಲ್ಲಿ ಇದು 1200 ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್‌ಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿತ್ತು, ಇದು ಕೇವಲ 10 ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ 17 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಸೌರ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಉದ್ಯಮವು 21 ನೇ ಶತಮಾನದ ಮೊದಲಾರ್ಧದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಮೂಲ ಇಂಧನ ಮೂಲಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತಜ್ಞರು ict ಹಿಸಿದ್ದಾರೆ.