ಸೋಲಾರ್ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ವಿವರಿಸಿದರು

ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕೋಶಗಳು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ

ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ (PV) ಕೋಶವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸೌರ ಕೋಶ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಯಾಂತ್ರಿಕವಲ್ಲದ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಕೆಲವು PV ಕೋಶಗಳು ಕೃತಕ ಬೆಳಕನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು.

ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒಯ್ಯುತ್ತವೆ

ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯ ಕಣಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ಈ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ವಿವಿಧ ತರಂಗಾಂತರಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ

ಎ

ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿವು

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಚಲನೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಜೀವಕೋಶದ ಮುಂಭಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಕೋಶದ ಮುಂಭಾಗ ಮತ್ತು ಹಿಂಭಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ನಡುವೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ನ ಅಸಮತೋಲನವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ಅಸಮತೋಲನವು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಋಣಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಧನಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್‌ಗಳಂತಹ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಜೀವಕೋಶದ ಮೇಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಯಂತಹ ಬಾಹ್ಯ ಹೊರೆಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ವಾಹಕಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯುತ್ತದೆ.

ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ದಕ್ಷತೆಯು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಕಾರದಿಂದ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ

PV ಕೋಶಗಳು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ದಕ್ಷತೆಯು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತು ಮತ್ತು PV ಕೋಶ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಕಾರ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ PV ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ದಕ್ಷತೆಯು 1980 ರ ದಶಕದ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿ 10% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿತ್ತು, 2015 ರ ಹೊತ್ತಿಗೆ ಸುಮಾರು 15% ಕ್ಕೆ ಏರಿತು ಮತ್ತು ಈಗ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಿಗೆ 20% ತಲುಪುತ್ತಿದೆ. ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಉಪಗ್ರಹಗಳಂತಹ ಸ್ಥಾಪಿತ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗಳಿಗಾಗಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ PV ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು PV ಕೋಶಗಳು ಸುಮಾರು 50% ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿವೆ.

ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ

PV ಕೋಶವು PV ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೂಲ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ ಆಗಿದೆ. ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕೋಶಗಳು ಸುಮಾರು 0.5 ಇಂಚುಗಳಿಂದ ಸುಮಾರು 4 ಇಂಚುಗಳವರೆಗೆ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಒಂದು ಕೋಶವು ಕೇವಲ 1 ಅಥವಾ 2 ವ್ಯಾಟ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಕೈಗಡಿಯಾರಗಳಂತಹ ಸಣ್ಣ ಬಳಕೆಗಳಿಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಮಾತ್ರ.

PV ಕೋಶಗಳನ್ನು ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾದ, ಹವಾಮಾನ-ಬಿಗಿಯಾದ PV ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಅಥವಾ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ. PV ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಅವು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದ ವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಅಥವಾ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಕೋಶಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯೊಂದಿಗೆ PV ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. PV ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು PV ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಗುಂಪುಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಬಹುದು. PV ಅರೇ ಎರಡು ಅಥವಾ ನೂರಾರು PV ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಿಂದ ಕೂಡಿರಬಹುದು. PV ಅರೇಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುವ PV ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ರಚನೆಯು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದ ಒಟ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.

ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕೋಶಗಳು ನೇರ ವಿದ್ಯುತ್ (DC) ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಈ DC ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಬಳಸಬಹುದು, ಅದು ನೇರ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳು. ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ವಿತರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹವಾಗಿ (AC) ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಂಬ ಸಾಧನಗಳು

PV ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಸೂರ್ಯನನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಎದುರಿಸುತ್ತಿರುವಾಗ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. PV ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಅರೇಗಳು ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು, ಅದು ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಸೂರ್ಯನನ್ನು ಎದುರಿಸುವಂತೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ PV ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ದಕ್ಷಿಣಕ್ಕೆ ಎದುರಿಸುತ್ತಿರುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು (ಉತ್ತರ ಗೋಳಾರ್ಧದಲ್ಲಿ - ನೇರವಾಗಿ ಉತ್ತರ ದಕ್ಷಿಣ ಗೋಳಾರ್ಧದಲ್ಲಿ) ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ಆರ್ಥಿಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸುವ ಕೋನದಲ್ಲಿ.

ಸೌರ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ (ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು) ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ಯಾನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಸಣ್ಣದಿಂದ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ವಿವಿಧ ಗಾತ್ರದ ಸರಣಿಗಳಾಗಿ ಗುಂಪು ಮಾಡಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಜಾನುವಾರುಗಳ ನೀರಿಗೆ ನೀರಿನ ಪಂಪ್‌ಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿ ನೀಡಲು, ಮನೆಗಳಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಒದಗಿಸಲು ಅಥವಾ ಉಪಯುಕ್ತತೆಗಾಗಿ- ಪ್ರಮಾಣದ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆ.

ಮೂಲ: ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ (ಹಕ್ಕುಸ್ವಾಮ್ಯ)

ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಅನ್ವಯಗಳು

ಚಿಕ್ಕ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಪವರ್ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕೈಗಡಿಯಾರಗಳು. ದೊಡ್ಡ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ನೀರನ್ನು ಪಂಪ್ ಮಾಡಲು, ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂವಹನ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ, ಒಂದೇ ಮನೆ ಅಥವಾ ವ್ಯಾಪಾರಕ್ಕೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಲು ಅಥವಾ ಸಾವಿರಾರು ವಿದ್ಯುತ್ ಗ್ರಾಹಕರಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡುವ ದೊಡ್ಡ ಶ್ರೇಣಿಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು.

PV ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಕೆಲವು ಅನುಕೂಲಗಳು

â¢PV ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿ ವಿತರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು (ವಿದ್ಯುತ್ ಮಾರ್ಗಗಳು) ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲದ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ಪೂರೈಸಬಲ್ಲವು ಮತ್ತು ಅವುಗಳು ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಬಹುದು
â¢PV ಅರೇಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿರಬಹುದು.
ಕಟ್ಟಡಗಳ ಮೇಲೆ ಇರುವ PV ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಪರಿಸರ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಕಡಿಮೆ.

ಮೂಲ: ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ (ಹಕ್ಕುಸ್ವಾಮ್ಯ)

ಮೂಲ: ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ (ಹಕ್ಕುಸ್ವಾಮ್ಯ)

ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳ ಇತಿಹಾಸ

ಮೊದಲ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ PV ಕೋಶವನ್ನು 1954 ರಲ್ಲಿ ಬೆಲ್ ಟೆಲಿಫೋನ್ ಸಂಶೋಧಕರು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು. 1950 ರ ದಶಕದ ಉತ್ತರಾರ್ಧದಲ್ಲಿ, PV ಕೋಶಗಳನ್ನು U.S. ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಉಪಗ್ರಹಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿ ನೀಡಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು. 1970 ರ ದಶಕದ ಅಂತ್ಯದ ವೇಳೆಗೆ, PV ಪ್ಯಾನಲ್ಗಳು ರಿಮೋಟ್ನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತಿದ್ದವು, ಅಥವಾ

U.S. ಎನರ್ಜಿ ಇನ್ಫಾರ್ಮೇಶನ್ ಅಡ್ಮಿನಿಸ್ಟ್ರೇಷನ್ (EIA) ಅಂದಾಜಿನ ಪ್ರಕಾರ, ಯುಟಿಲಿಟಿ-ಸ್ಕೇಲ್ PV ಪವರ್ ಪ್ಲಾಂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ 2008 ರಲ್ಲಿ 76 ಮಿಲಿಯನ್ ಕಿಲೋವ್ಯಾಟ್‌ಹೋರ್‌ಗಳಿಂದ (kWh) 2019 ರಲ್ಲಿ 69 ಶತಕೋಟಿ (kWh) ಗೆ ಏರಿದೆ. ಯುಟಿಲಿಟಿ-ಸ್ಕೇಲ್ ಪವರ್ ಪ್ಲಾಂಟ್‌ಗಳು ಕನಿಷ್ಠ 1,000 ಕಿಲೋವ್ಯಾಟ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ (ಅಥವಾ ಒಂದು ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್) ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. 2014 ರಲ್ಲಿ 11 ಶತಕೋಟಿ kWh ನಿಂದ 2019 ರಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ-ಪ್ರಮಾಣದ ಗ್ರಿಡ್-ಸಂಪರ್ಕಿತ PV ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಂದ 33 ಶತಕೋಟಿ kWh ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು EIA ಅಂದಾಜಿಸಿದೆ. ಸಣ್ಣ-ಪ್ರಮಾಣದ PV ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಒಂದು ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಾಗಿವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನವು ಕಟ್ಟಡಗಳ ಮೇಲೆ ನೆಲೆಗೊಂಡಿವೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ