ફોટોવોલ્ટેઇક કોષોસોલાર સેલ તરીકે પણ ઓળખાય છે, જે પુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જા ક્ષેત્રે મુખ્ય ખેલાડી બની ગયા છે.આ ઉપકરણોએ વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવાની રીતમાં ક્રાંતિ કરી છે.આ લેખમાં, અમે ની રસપ્રદ દુનિયામાં જઈશુંફોટોવોલ્ટેઇક કોષોઅને તેઓ કેવી રીતે વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે તેનું અન્વેષણ કરો.
ફોટોવોલ્ટેઇક કોષના હૃદયમાં સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી હોય છે, જે સામાન્ય રીતે સિલિકોનથી બનેલી હોય છે.જ્યારે સૂર્યપ્રકાશમાંથી ફોટોન કોષની સપાટી પર પ્રહાર કરે છે, ત્યારે તેઓ સામગ્રીમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનને ઉત્તેજિત કરે છે, જેના કારણે તેઓ અણુઓથી દૂર થઈ જાય છે.આ પ્રક્રિયાને ફોટોવોલ્ટેઇક અસર કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રકાશિત ઇલેક્ટ્રોનનો લાભ લેવા માટે, બેટરીઓ વિવિધ ગુણધર્મો સાથે સ્તરોમાં બનાવવામાં આવે છે.ટોચનું સ્તર ખાસ કરીને સૂર્યપ્રકાશને શોષવા માટે રચાયેલ સામગ્રીથી બનેલું છે.આ સ્તરની નીચે સક્રિય સ્તર છે, જે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીથી બનેલું છે.નીચેનું સ્તર, જેને બેક કોન્ટેક્ટ લેયર કહેવાય છે, તે ઈલેક્ટ્રોનને એકત્રિત કરવામાં અને તેમને કોષની બહાર સ્થાનાંતરિત કરવામાં મદદ કરે છે.
જ્યારે સૂર્યપ્રકાશ કોષના ઉપરના સ્તરમાં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે તે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીના અણુઓમાં ઇલેક્ટ્રોનને ઉત્તેજિત કરે છે.આ ઉત્તેજિત ઇલેક્ટ્રોન પછી સામગ્રીની અંદર મુક્તપણે ખસેડવામાં સક્ષમ છે.જો કે, વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે, ઇલેક્ટ્રોનને ચોક્કસ દિશામાં વહેવું જરૂરી છે.
આ તે છે જ્યાં કોષની અંદર ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર રમતમાં આવે છે.ઇલેક્ટ્રોન અસંતુલન બનાવવા માટે સક્રિય સ્તરમાં સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીને અશુદ્ધિઓથી ડોપ કરવામાં આવે છે.આ બેટરીની એક તરફ સકારાત્મક ચાર્જ અને બીજી બાજુ નકારાત્મક ચાર્જ બનાવે છે.આ બે પ્રદેશો વચ્ચેની સીમાને pn જંકશન કહેવામાં આવે છે.
જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન ફોટોન દ્વારા ઉત્તેજિત થાય છે અને તેના પરમાણુથી દૂર થાય છે, ત્યારે તે કોષની હકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલ બાજુ તરફ આકર્ષાય છે.જેમ જેમ તે વિસ્તાર તરફ આગળ વધે છે તેમ, તે તેની જગ્યાએ હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ "છિદ્ર" છોડી દે છે.ઇલેક્ટ્રોન અને છિદ્રોની આ હિલચાલ બેટરીની અંદર ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ બનાવે છે.
જો કે, તેમની મુક્ત સ્થિતિમાં, ઇલેક્ટ્રોનનો ઉપયોગ બાહ્ય ઉપકરણોને પાવર કરવા માટે કરી શકાતો નથી.તેમની ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવા માટે, ધાતુના સંપર્કો કોશિકાઓના ઉપર અને નીચેના સ્તરો પર મૂકવામાં આવે છે.જ્યારે કંડક્ટર આ સંપર્કો સાથે જોડાયેલા હોય છે, ત્યારે સર્કિટમાંથી ઇલેક્ટ્રોન વહે છે, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ બનાવે છે.
એક ફોટોવોલ્ટેઇક કોષ પ્રમાણમાં ઓછી માત્રામાં વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.તેથી, સોલાર પેનલ અથવા મોડ્યુલ તરીકે ઓળખાતા મોટા એકમ બનાવવા માટે બહુવિધ કોષો એકસાથે જોડાયેલા હોય છે.સિસ્ટમની જરૂરિયાતોને આધારે વોલ્ટેજ અને વર્તમાન આઉટપુટ વધારવા માટે આ પેનલ્સને શ્રેણીમાં અથવા સમાંતરમાં જોડી શકાય છે.
એકવાર વીજળી ઉત્પન્ન થઈ જાય પછી, તેનો ઉપયોગ વિવિધ ઉપકરણો અને ઉપકરણોને પાવર કરવા માટે થઈ શકે છે.ગ્રીડ-ટાઈડ સિસ્ટમમાં, સોલાર પેનલ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વધારાની વીજળીને ગ્રીડમાં પાછી આપી શકાય છે, જે અશ્મિભૂત ઈંધણ ઉત્પાદનની જરૂરિયાતને સરભર કરે છે.એકલા સિસ્ટમોમાં, જેમ કે દૂરના વિસ્તારોમાં ઉપયોગમાં લેવાતી, ઉત્પન્ન થતી વીજળીને પછીના ઉપયોગ માટે બેટરીમાં સંગ્રહિત કરી શકાય છે.
ફોટોવોલ્ટેઇક કોષોઅમારી ઉર્જા જરૂરિયાતો માટે લીલો, ટકાઉ અને નવીનીકરણીય ઉકેલ પૂરો પાડે છે.તેમની પાસે અશ્મિભૂત ઇંધણ પરની આપણી નિર્ભરતાને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડવાની અને વીજળી ઉત્પાદનની પર્યાવરણીય અસરને ઘટાડવાની ક્ષમતા છે.જેમ જેમ ટેક્નોલોજી આગળ વધતી જાય છે તેમ આપણે જોઈ શકીએ છીએફોટોવોલ્ટેઇક કોષોવધુ કાર્યક્ષમ અને સસ્તું બને છે, જે તેમને આપણા ભાવિ ઉર્જા લેન્ડસ્કેપનો અભિન્ન ભાગ બનાવે છે.
પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-27-2023