सौर ऊर्जा प्रणाली कैसे काम करती है: फोटोवोल्टिक और मिरर सेल

विषय - सूची
फोटोवोल्टिक कोशिकाओं
काम करने का सिद्धांत
बिजली पैदा करने में लाभ
बिजली उत्पादन के लिए सुविधाएँ
वर्गीकरण
दर्पण कोशिकाएं
काम करने का सिद्धांत
बिजली पैदा करने में लाभ
बिजली उत्पादन के लिए सुविधाएँ
निष्कर्ष

सौर ऊर्जा ने विद्युत शक्ति के मुख्य स्रोत के रूप में या अन्य प्रकार की शक्ति के पूरक के रूप में तेजी से लोकप्रियता हासिल की है। पर्यावरण के अनुकूल इस प्रकार की ऊर्जा को कई लोगों ने प्राथमिकता दी है, खासकर इस युग में जब ग्लोबल वार्मिंग एक बड़ी चिंता का विषय है। इसके अतिरिक्त, सौर ऊर्जा उन क्षेत्रों में बिजली का मुख्य स्रोत है जो मुख्य बिजली ग्रिड से दूर हैं।

वैश्विक स्तर पर सौर ऊर्जा का उपयोग बढ़ रहा है। वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की बढ़ती लागत और सौर प्रणालियों की स्थापना लागत में कमी के कारण यह वृद्धि हुई है। अमेरिका में सौर ऊर्जा ने जबरदस्त वृद्धि देखी है। आज, देश में सौर ऊर्जा का उत्पादन होता है 97.2 गीगावॉट 0.34 में 2008 गीगावाट की तुलना में बिजली की खपत 3 में XNUMX गीगावाट हो गई। यह अनुमान है कि संयुक्त राज्य अमेरिका में लगभग XNUMX% घर सौर ऊर्जा से संचालित होते हैं और यह संख्या बढ़ने की संभावना है क्योंकि लोग हरित ऊर्जा को अपनाना जारी रखेंगे।

सौर ऊर्जा प्रणाली दो मुख्य तरीकों से काम करती है: फोटोवोल्टिक और दर्पण कोशिकाएंकिसी भी विधि का चुनाव अंतिम उपयोगकर्ता की विशिष्ट आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।

फोटोवोल्टिक कोशिकाओं

यह सौर ऊर्जा उत्पादन की सबसे आम विधि है। इस विधि में फोटोवोल्टिक कोशिकाओं का उपयोग शामिल है जिन्हें सौर पैनलों में लगाया जाता है। ये कोशिकाएँ सूर्य की ऊर्जा को अवशोषित करती हैं और इसे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती हैं। इस तरह से उत्पन्न बिजली का उपयोग सीधे घरेलू उपकरणों को चलाने के लिए किया जा सकता है। बिजली को बाद में उपयोग के लिए बैटरी में भी संग्रहीत किया जा सकता है, खासकर रात में जब सूरज की रोशनी नहीं होती है।

काम करने का सिद्धांत

फोटोवोल्टिक सेल सूर्य की ऊर्जा को विद्युत धाराओं में परिवर्तित करके काम करते हैं। प्रत्येक सौर पैनल कई चौकोर आकार के बक्सों से बना होता है, जिनमें से प्रत्येक एक से दो वाट के बीच उत्पादन करता है। ये बक्से सौर मॉड्यूल द्वारा जुड़े होते हैं जो व्यक्तिगत कोशिकाओं द्वारा उत्पादित बिजली उत्पादन को बढ़ाते हैं। सौर मॉड्यूल के अंदर स्थित पीवी सेल सौर ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और इस प्रक्रिया में, प्रकाश के फोटॉन में पाई जाने वाली ऊर्जा को अर्धचालक सामग्री में भेजा जाता है। ऊर्जा हस्तांतरण प्रक्रिया के कारण इलेक्ट्रॉन अर्धचालक के अंदर बिजली के रूप में प्रवाहित होते हैं। उत्पन्न बिजली का या तो सीधे उपयोग किया जा सकता है या वितरण के लिए राष्ट्रीय ग्रिड में भेजा जा सकता है। यह तभी संभव है जब कई पैनलों का उपयोग करके बड़े पैमाने पर सौर ऊर्जा का उत्पादन किया जाता है।

फायदे बिजली पैदा करने में

- सौर ऊर्जा प्रणालियों को आसानी से उन्नत किया जा सकता है, जो कि आवश्यकता पर निर्भर करता है। बढ़ती ऊर्जा जरूरतें साथ ही वित्तीय स्थिति में भी सुधार हुआ है। सिस्टम को अपग्रेड करने के लिए बस अधिक सौर पैनल जोड़ने और बैटरियों की भंडारण क्षमता.
– फोटोवोल्टिक कोशिकाओं को लगाने के लिए अतिरिक्त स्थान की आवश्यकता नहीं होती है और इन्हें इमारतों के ऊपर भी रखा जा सकता है।

बिजली उत्पादन के लिए सुविधाएँ

सिलिकॉन क्रिस्टल

पावर मॉड्यूल

पीवी कोशिकाएं

वर्गीकरण

सौर पैनलों को उनके निर्माण में इस्तेमाल की गई सामग्रियों के आधार पर तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है। ये श्रेणियां हैं मोनोक्रिस्टलाइन, पॉलीक्रिस्टलाइन और पतली फिल्म वाले सौर पैनल।

दर्पण कोशिकाएं

इस प्रणाली के तहत, सौर ऊर्जा को दर्पणों के माध्यम से संकेन्द्रित किया जाता है और रिसीवरों में निर्देशित किया जाता है। रिसीवर इस ऊर्जा को एकत्रित करते हैं और इसे गर्मी में परिवर्तित करेंइस तरह से बनाई गई ऊष्मा ऊर्जा का उपयोग बिजली बनाने के लिए किया जा सकता है या बाद में उपयोग के लिए संग्रहीत किया जा सकता है। सौर ऊर्जा का उपयोग करें इसका उपयोग मुख्य रूप से बड़े बिजली संयंत्रों में किया जाता है।

काम करने का सिद्धांत

इस प्रकार की बिजली उत्पादन प्रणाली के पीछे का विचार सूर्य की किरणों को एक केंद्रीय स्थान पर केंद्रित करना और फिर उसका उपयोग गर्मी उत्पन्न करने के लिए करना है। एक विशिष्ट प्रणाली में, दर्पण केंद्रीय रिसीवर प्रणाली में सूर्य की ऊर्जा को इकट्ठा करने और परावर्तित करने की अपनी क्षमता को बेहतर बनाने के लिए एक परवलयिक आकार ग्रहण करते हैं। सिस्टम को हमेशा दर्पणों को सूर्य की धुरी पर संरेखित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि उन्हें अधिकतम धूप मिले। परावर्तित ऊर्जा एक रिसीवर द्वारा एकत्र की जाती है जो गर्मी को इंजन में स्थानांतरित करती है। इंजन में, ऊष्मा ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। एक अल्टरनेटर के उपयोग के माध्यम से, इस यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।

बिजली पैदा करने में लाभ

– इनमें बिजली पैदा करने की क्षमता अधिक होती है।

– वे बड़े पैमाने पर औद्योगिक उत्पादन के लिए अधिक कुशल हैं।

बिजली उत्पादन के लिए सुविधाएँ

- परावर्तक दर्पण जो अपनी परावर्तक क्षमता बढ़ाने के लिए परवलयिक आकार के होते हैं

- सौर ऊर्जा को ऊष्मा में परिवर्तित करने वाला रिसीवर

– गतिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करके बिजली पैदा करने वाला इंजन

- दर्पणों को सूर्य की धुरी पर संरेखित करने के लिए घूर्णन तंत्र

निष्कर्ष

सौर ऊर्जा का उपयोग जलवायु परिवर्तन की समस्या को हल करने में मदद कर सकता है। सौर ऊर्जा का उपयोग फोटोवोल्टिक कोशिकाओं या दर्पणों के उपयोग से किया जा सकता है। बिजली उत्पादन के दो तरीकों के बीच चुनाव मुख्य रूप से पैमाने पर निर्भर करता है।

सौर पैनल घरेलू उपयोग के लिए सबसे उपयुक्त हैं और बिजली की बढ़ती मांग के आधार पर इन्हें अपग्रेड किया जा सकता है। दर्पणों का उपयोग बड़े व्यावसायिक प्रतिष्ठानों में किया जा सकता है क्योंकि वे अधिक बिजली उत्पन्न कर सकते हैं। चाहे कोई भी अनुप्रयोग हो, निष्कर्ष यह है कि ये दोनों विधियाँ ऊर्जा के स्वच्छ और पर्यावरण के अनुकूल स्रोत हैं।