સોલર પેનલ્સ વીજ ઉત્પાદન સિદ્ધાંત

સૂર્ય સેમિકન્ડક્ટર પી.એન. જંકશન પર ચમકતો હોય છે, જે નવી હોલ-ઇલેક્ટ્રોન જોડી બનાવે છે. પી.એન. જંકશનના ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની ક્રિયા હેઠળ, છિદ્ર પી પ્રદેશથી એન પ્રદેશમાં વહે છે, અને ઇલેક્ટ્રોન એન પ્રદેશથી પી ક્ષેત્રમાં વહે છે. જ્યારે સર્કિટ જોડાયેલ હોય, ત્યારે વર્તમાન રચાય છે. આ રીતે ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસર સૌર કોષો કાર્ય કરે છે.

સૌર પાવર જનરેશન બે પ્રકારના સૌર power ર્જા ઉત્પાદન છે, એક પ્રકાશ-ગરમી-ઇલેક્ટ્રસિટી કન્વર્ઝન મોડ છે, બીજો સીધો પ્રકાશ-ઇલેક્ટ્રસિટી કન્વર્ઝન મોડ છે.

(1) પ્રકાશ-હીટ-ઇલેક્ટ્રસિટી કન્વર્ઝન પદ્ધતિ વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે સૌર કિરણોત્સર્ગ દ્વારા ઉત્પન્ન થર્મલ energy ર્જાનો ઉપયોગ કરે છે. સામાન્ય રીતે, શોષિત થર્મલ energy ર્જા સૌર કલેક્ટર દ્વારા કાર્યકારી માધ્યમના વરાળમાં રૂપાંતરિત થાય છે, અને પછી વરાળ ટર્બાઇન વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે ચલાવવામાં આવે છે. અગાઉની પ્રક્રિયા પ્રકાશ-ગરમી રૂપાંતર પ્રક્રિયા છે; પછીની પ્રક્રિયા ગરમી છે - વીજળી રૂપાંતર પ્રક્રિયા.

(2) ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરનો ઉપયોગ સૌર કિરણોત્સર્ગ energy ર્જાને સીધા ઇલેક્ટ્રિક energy ર્જામાં રૂપાંતરિત કરવા માટે થાય છે. ફોટોઇલેક્ટ્રિક રૂપાંતરનું મૂળ ઉપકરણ એ સોલર સેલ છે. સોલર સેલ એ એક ઉપકરણ છે જે ફોટોજેનેરેશન વોલ્ટ અસરને કારણે સોલાર લાઇટ energy ર્જાને સીધા ઇલેક્ટ્રિક energy ર્જામાં ફેરવે છે. તે સેમિકન્ડક્ટર ફોટોોડોડ છે. જ્યારે સૂર્ય ફોટોોડોડ પર ચમકે છે, ત્યારે ફોટોોડોડ સૌર પ્રકાશ energy ર્જાને ઇલેક્ટ્રિક energy ર્જામાં ફેરવશે અને વર્તમાન પેદા કરશે. જ્યારે ઘણા કોષો શ્રેણીમાં અથવા સમાંતર જોડાયેલા હોય છે, ત્યારે પ્રમાણમાં મોટા આઉટપુટ શક્તિવાળા સૌર કોષોની ચોરસ એરે રચાય છે.

હાલમાં, સ્ફટિકીય સિલિકોન (પોલિસિલિકન અને મોનોક્રિસ્ટલિન સિલિકોન સહિત) એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ ફોટોવોલ્ટેઇક સામગ્રી છે, તેનો બજાર હિસ્સો 90%કરતા વધારે છે, અને ભવિષ્યમાં લાંબા સમય માટે હજી પણ સૌર કોષોની મુખ્ય પ્રવાહની સામગ્રી હશે.

લાંબા સમયથી, પોલિસિલિકન મટિરિયલ્સની ઉત્પાદન તકનીકને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ, જાપાન અને જર્મની જેવા 3 દેશોમાં 7 કંપનીઓની 10 ફેક્ટરીઓ દ્વારા નિયંત્રિત કરવામાં આવી છે, જે તકનીકી નાકાબંધી અને બજાર એકાધિકાર બનાવે છે.

પોલિસિલિકનની માંગ મુખ્યત્વે સેમિકન્ડક્ટર અને સૌર કોષોમાંથી આવે છે. વિવિધ શુદ્ધતા આવશ્યકતાઓ અનુસાર, ઇલેક્ટ્રોનિક સ્તર અને સૌર સ્તરમાં વહેંચાયેલું છે. તેમાંથી, ઇલેક્ટ્રોનિક-ગ્રેડ પોલિસિલિકન લગભગ 55%જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે, સૌર સ્તરની પોલિસિલિકન 45%છે.

ફોટોવોલ્ટેઇક ઉદ્યોગના ઝડપી વિકાસ સાથે, સૌર કોષોમાં પોલિસિલિકનની માંગ સેમિકન્ડક્ટર પોલિસિલિકનના વિકાસ કરતા ઝડપથી વધી રહી છે, અને એવી અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે કે સૌર પોલિસિલિકનની માંગ 2008 સુધીમાં ઇલેક્ટ્રોનિક-ગ્રેડ પોલિસિલિકન કરતા વધી જશે.

1994 માં, વિશ્વમાં સૌર કોષોનું કુલ ઉત્પાદન ફક્ત 69 મેગાવોટ હતું, પરંતુ 2004 માં તે 1200 મેગાવોટની નજીક હતું, જે ફક્ત 10 વર્ષમાં 17 ગણો વધારો હતો. નિષ્ણાતોએ આગાહી કરી છે કે સોલર ફોટોવોલ્ટેઇક ઉદ્યોગ 21 મી સદીના પહેલા ભાગમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ energy ર્જા સ્ત્રોતોમાંના એક તરીકે પરમાણુ શક્તિને વટાવી દેશે.