वैकल्पिक स्रोत के रूप में सौर ऊर्जा का उपयोग

सौर ऊर्जा क्या है

सूर्य एक तारा है, जिसके भीतर, एक सतत मोड में, थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं होती हैं। चल रही प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, सूर्य की सतह से भारी मात्रा में ऊर्जा निकलती है, जिसका एक हिस्सा हमारे ग्रह के वातावरण को गर्म करता है।

सौर ऊर्जा अक्षय और पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा का स्रोत है।

आप सौर ऊर्जा की मात्रा का अनुमान कैसे लगा सकते हैं

विशेषज्ञ सौर स्थिरांक जैसे मूल्य का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग करते हैं। यह 1367 वाट के बराबर है। यह ग्रह के प्रति वर्ग मीटर सौर ऊर्जा की मात्रा है।लगभग एक चौथाई वातावरण में खो जाता है। भूमध्य रेखा पर अधिकतम मान 1020 वाट प्रति वर्ग मीटर है। दिन और रात, किरणों के आपतन कोण में परिवर्तन को ध्यान में रखते हुए, इस मान को और तीन गुना कम किया जाना चाहिए।

ग्रह के मानचित्र पर सौर विकिरण का वितरण

सौर ऊर्जा के स्रोतों के बारे में संस्करण बहुत अलग थे। फिलहाल, विशेषज्ञों का कहना है कि चार H2 परमाणुओं के He नाभिक में परिवर्तन के परिणामस्वरूप ऊर्जा निकलती है। प्रक्रिया एक महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा की रिहाई के साथ आगे बढ़ती है। तुलना के लिए, कल्पना करें कि 1 ग्राम H2 की रूपांतरण ऊर्जा 15 टन हाइड्रोकार्बन को जलाने पर निकलने वाली ऊर्जा के बराबर है।

विभिन्न देशों में सौर ऊर्जा का विकास और इसकी संभावनाएं

वैकल्पिक प्रकार की ऊर्जा, जिसमें सौर शामिल हैं, तकनीकी रूप से उन्नत देशों में सबसे तेजी से विकसित हो रही हैं। ये संयुक्त राज्य अमेरिका, स्पेन, सऊदी अरब, इज़राइल और अन्य देश हैं जहां साल में बड़ी संख्या में धूप वाले दिन होते हैं। सौर ऊर्जा रूस और सीआईएस देशों में भी विकसित हो रही है। सच है, जलवायु परिस्थितियों और आबादी की कम आय के कारण हमारी गति बहुत धीमी है।

रूस में, एक क्रमिक विकास हो रहा है और सुदूर पूर्व के क्षेत्रों में सौर ऊर्जा के विकास पर जोर दिया जा रहा है। याकूतिया की सुदूर बस्तियों में सौर ऊर्जा संयंत्र बनाए जा रहे हैं। यह आपको आयातित ईंधन पर बचत करने की अनुमति देता है। देश के दक्षिणी भाग में भी बिजली संयंत्र बनाए जा रहे हैं। उदाहरण के लिए, लिपेत्स्क क्षेत्र में।

ये सभी डेटा हमें यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति देते हैं कि दुनिया के कई देश सौर ऊर्जा का यथासंभव उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं। यह प्रासंगिक है क्योंकि ऊर्जा की खपत लगातार बढ़ रही है, और संसाधन सीमित हैं।इसके अलावा, पारंपरिक ऊर्जा क्षेत्र पर्यावरण को बहुत प्रदूषित करता है। इसलिए वैकल्पिक ऊर्जा ही भविष्य है। और सूर्य की ऊर्जा इसके प्रमुख क्षेत्रों में से एक है।

इतिहास में भ्रमण

सौर ऊर्जा आज तक कैसे विकसित हुई है? मनुष्य ने प्राचीन काल से ही अपने कार्यों में सूर्य के उपयोग के बारे में सोचा है। हर कोई उस किंवदंती को जानता है जिसके अनुसार आर्किमिडीज़ ने अपने शहर सिरैक्यूज़ के पास दुश्मन के बेड़े को जला दिया था। इसके लिए उन्होंने आग लगाने वाले शीशों का इस्तेमाल किया। कई हजार साल पहले, मध्य पूर्व में, शासकों के महलों को पानी से गर्म किया जाता था, जिसे सूर्य द्वारा गर्म किया जाता था। कुछ देशों में, हम नमक प्राप्त करने के लिए समुद्र के पानी को धूप में सुखाते हैं। वैज्ञानिकों ने अक्सर सौर ऊर्जा से चलने वाले ताप उपकरणों के साथ प्रयोग किए।

ऐसे हीटरों के पहले मॉडल XVII-XVII सदियों में तैयार किए गए थे। विशेष रूप से, शोधकर्ता एन. सौसुरे ने वॉटर हीटर का अपना संस्करण प्रस्तुत किया। यह कांच के ढक्कन के साथ एक लकड़ी का बक्सा है। इस उपकरण में पानी को 88 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया गया था। 1774 में, ए. लैवोसियर ने सूर्य से गर्मी को केंद्रित करने के लिए लेंस का इस्तेमाल किया। और लेंस भी दिखाई दिए हैं जो स्थानीय रूप से कुछ सेकंड में कच्चा लोहा पिघलाने की अनुमति देते हैं।

सूर्य की ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलने वाली बैटरियां फ्रांसीसी वैज्ञानिकों द्वारा बनाई गई थीं। 19वीं सदी के अंत में, शोधकर्ता ओ. मुशो ने एक इंसोलेटर विकसित किया जो एक लेंस का उपयोग करके स्टीम बॉयलर पर बीम केंद्रित करता है। इस बॉयलर का उपयोग प्रिंटिंग प्रेस को संचालित करने के लिए किया जाता था। उस समय संयुक्त राज्य अमेरिका में, 15 "घोड़ों" की क्षमता के साथ सूर्य द्वारा संचालित एक इकाई बनाना संभव था।

इंसोलेटर ओ. मुशो

पिछली शताब्दी के तीसवें दशक में, सोवियत संघ के शिक्षाविद ए.एफ. Ioffe ने सौर ऊर्जा को परिवर्तित करने के लिए सेमीकंडक्टर फोटोकल्स के उपयोग का प्रस्ताव रखा।उस समय बैटरी की दक्षता 1% से कम थी। 10-15 प्रतिशत की दक्षता के साथ सौर कोशिकाओं को विकसित करने में कई साल लग गए। तब अमेरिकियों ने आधुनिक प्रकार के सौर पैनल बनाए।

सौर बैटरी के लिए फोटोकेल

यह कहने योग्य है कि सेमीकंडक्टर-आधारित बैटरी काफी टिकाऊ होती हैं और उनकी देखभाल के लिए योग्यता की आवश्यकता नहीं होती है। इसलिए, वे अक्सर रोजमर्रा की जिंदगी में उपयोग किए जाते हैं। पूरे सौर ऊर्जा संयंत्र भी हैं। एक नियम के रूप में, वे उन देशों में बनाए जाते हैं जहां प्रति वर्ष बड़ी संख्या में धूप वाले दिन होते हैं। ये इज़राइल, सऊदी अरब, संयुक्त राज्य अमेरिका के दक्षिण, भारत, स्पेन हैं। अब बिल्कुल शानदार परियोजनाएं हैं। उदाहरण के लिए, वायुमंडल के बाहर सौर ऊर्जा संयंत्र। वहां सूरज की रोशनी ने अभी तक ऊर्जा नहीं खोई है। यही है, विकिरण को कक्षा में कैद करने और फिर माइक्रोवेव में परिवर्तित करने का प्रस्ताव है। फिर इस रूप में ऊर्जा पृथ्वी पर भेजी जाएगी।

पैनल प्रकार

आज विभिन्न प्रकार के सौर पैनल उपयोग में हैं। उनमें से:

1. पॉली- और सिंगल-क्रिस्टल।
2. अनाकार।

मोनोक्रिस्टलाइन पैनलों को कम उत्पादकता की विशेषता है, लेकिन वे अपेक्षाकृत सस्ती हैं, इसलिए वे बहुत लोकप्रिय हैं। यदि मुख्य बंद होने पर वैकल्पिक वर्तमान आपूर्ति के लिए एक अतिरिक्त बिजली आपूर्ति प्रणाली से लैस करना आवश्यक है, तो इस तरह के विकल्प की खरीद पूरी तरह से उचित है।

इन दो मापदंडों में पॉलीक्रिस्टल एक मध्यवर्ती स्थिति में हैं। ऐसे पैनलों का उपयोग उन जगहों पर केंद्रीकृत बिजली आपूर्ति प्रदान करने के लिए किया जा सकता है जहां किसी भी कारण से स्थिर प्रणाली तक पहुंच नहीं है।

अनाकार पैनलों के लिए, वे अधिकतम उत्पादकता प्रदर्शित करते हैं, लेकिन इससे उपकरणों की लागत में काफी वृद्धि होती है। इस प्रकार के उपकरणों में अनाकार सिलिकॉन मौजूद होता है। यह ध्यान देने योग्य है कि उन्हें खरीदना अभी भी अवास्तविक है, क्योंकि तकनीक प्रायोगिक अनुप्रयोग के चरण में है।

गैर-पारंपरिक ऊर्जा स्रोत क्या हैं

21वीं सदी के ऊर्जा परिसर में एक आशाजनक कार्य अक्षय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग और कार्यान्वयन है। इससे ग्रह के पारिस्थितिक तंत्र पर बोझ कम होगा। पारंपरिक स्रोतों का उपयोग पर्यावरण को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है और पृथ्वी के आंतरिक भाग के ह्रास की ओर जाता है। इसमे शामिल है:

1. गैर-नवीकरणीय:

• कोयला;
• प्राकृतिक गैस;
• तेल;
• अरुण ग्रह।

2. अक्षय:

• लकड़ी;
• जल विद्युत

वैकल्पिक ऊर्जा ऊर्जा प्राप्त करने, संचारित करने और उपयोग करने के नए तरीकों और तरीकों की एक प्रणाली है, जो खराब तरीके से उपयोग की जाती है, लेकिन पर्यावरण के लिए फायदेमंद होती है।

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत (एईएस) पदार्थ और प्रक्रियाएं हैं जो प्राकृतिक वातावरण में मौजूद हैं और आवश्यक ऊर्जा प्राप्त करना संभव बनाती हैं।

कार्य और दक्षता के लिए शर्तें

पेशेवरों को सौर मंडल की गणना और स्थापना को सौंपना बेहतर है। स्थापना तकनीक का अनुपालन संचालन सुनिश्चित करेगा और घोषित प्रदर्शन प्राप्त करेगा। दक्षता और सेवा जीवन में सुधार के लिए, कुछ बारीकियों को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

थर्मोस्टेटिक वाल्व। पारंपरिक हीटिंग सिस्टम में, थर्मोस्टेटिक तत्व शायद ही कभी स्थापित होता है, क्योंकि ताप जनरेटर तापमान को विनियमित करने के लिए जिम्मेदार होता है। हालांकि, सौर मंडल की व्यवस्था करते समय, किसी को सुरक्षात्मक वाल्व के बारे में नहीं भूलना चाहिए।

टैंक को अधिकतम स्वीकार्य तापमान तक गर्म करने से कलेक्टर का प्रदर्शन बढ़ जाता है और आप बादल के मौसम में भी सौर ताप का उपयोग कर सकते हैं।

वाल्व का इष्टतम स्थान हीटर से 60 सेमी है। करीब स्थित होने पर, "थर्मोस्टेट" गर्म हो जाता है और गर्म पानी की आपूर्ति को अवरुद्ध कर देता है।

भंडारण टैंक का स्थान। डीएचडब्ल्यू बफर टैंक को सुलभ स्थान पर स्थापित किया जाना चाहिए।

जब एक कॉम्पैक्ट कमरे में रखा जाता है, तो छत की ऊंचाई पर विशेष ध्यान दिया जाता है

टैंक के ऊपर न्यूनतम खाली स्थान 60 सेमी है। बैटरी रखरखाव और मैग्नीशियम एनोड के प्रतिस्थापन के लिए यह निकासी आवश्यक है

एक विस्तार टैंक स्थापित करना। तत्व ठहराव अवधि के दौरान थर्मल विस्तार के लिए क्षतिपूर्ति करता है। पंपिंग उपकरण के ऊपर टैंक को स्थापित करने से झिल्ली की अधिकता और इसके समय से पहले पहनने को बढ़ावा मिलेगा।

विस्तार टैंक के लिए इष्टतम स्थान पंप समूह के अंतर्गत है। इस स्थापना के दौरान तापमान का प्रभाव काफी कम हो जाता है, और झिल्ली अपनी लोच को लंबे समय तक बरकरार रखती है।

सोलर सर्किट को जोड़ना। पाइप कनेक्ट करते समय, लूप को व्यवस्थित करने की अनुशंसा की जाती है। "थर्मोलूप" गर्मी के नुकसान को कम करता है, गर्म तरल के बाहर निकलने को रोकता है।

सौर सर्किट के "लूप" के कार्यान्वयन का तकनीकी रूप से सही संस्करण। आवश्यकता की उपेक्षा के कारण भंडारण टैंक में तापमान में प्रति रात 1-2 डिग्री सेल्सियस की कमी आती है

वाल्व जांचें। शीतलक परिसंचरण के "उलटने" को रोकता है। सौर गतिविधि की कमी के साथ, चेक वाल्व दिन के दौरान जमा होने वाली गर्मी को फैलने से रोकता है।

सौर ऊर्जा का विकास

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, आज सौर ऊर्जा के विकास की विशेषताओं को दर्शाने वाले आंकड़े लगातार बढ़ रहे हैं।सौर पैनल लंबे समय से तकनीकी विशेषज्ञों के एक संकीर्ण दायरे के लिए एक शब्द नहीं रह गया है, और आज वे न केवल सौर ऊर्जा के बारे में बात करते हैं, बल्कि पूर्ण परियोजनाओं से लाभ भी कमाते हैं।

सितंबर 2008 में, ओल्मेडिला डी अलारकोन की स्पेनिश नगर पालिका में स्थित एक सौर ऊर्जा संयंत्र का निर्माण पूरा हुआ। ओल्मेडिला पावर प्लांट की पीक पावर 60 मेगावाट तक पहुंचती है।

सोलर स्टेशन ओल्मेडिला

जर्मनी में, वाल्डपोलेंज़ सौर स्टेशन संचालित होता है, जो ब्रैंडिस और बेनेविट्ज़ शहरों के पास, सैक्सोनी में स्थित है। 40 मेगावाट की अधिकतम शक्ति के साथ, यह संयंत्र दुनिया के सबसे बड़े सौर ऊर्जा संयंत्रों में से एक है।

सोलर स्टेशन Waldpolenz

कई लोगों के लिए अप्रत्याशित रूप से, यूक्रेन को खुश करने के लिए अच्छी खबर शुरू हुई। ईबीआरडी के अनुसार, यूक्रेन जल्द ही यूरोप में हरित अर्थव्यवस्थाओं के बीच एक नेता बन सकता है, विशेष रूप से सौर ऊर्जा बाजार के संबंध में, जो सबसे आशाजनक अक्षय ऊर्जा बाजारों में से एक है।

सौर ऊर्जा संयंत्र में काम करते हैं

• ऑरेनबर्ग क्षेत्र:
  "सकमार्स्काया इम। A. A. Vlaznev, 25 MW की स्थापित क्षमता के साथ;
  Perevolotskaya, 5.0 MW की स्थापित क्षमता के साथ।
• बश्कोर्तोस्तान गणराज्य:
  20.0 मेगावाट की स्थापित क्षमता के साथ बुरिबेवस्काया;
  बुगुलचन्स्काया, 15.0 मेगावाट की स्थापित क्षमता के साथ।
• अल्ताई गणराज्य:
  कोश-अगचस्काया, 10.0 मेगावाट की स्थापित क्षमता के साथ;
  Ust-Kanskaya, 5.0 MW की स्थापित क्षमता के साथ।
• खाकासिया गणराज्य:
  5.2 मेगावाट की स्थापित क्षमता के साथ "अबकांस्काया"।
• बेलगोरोद क्षेत्र:
  "AltEnergo", 0.1 मेगावाट की स्थापित क्षमता के साथ।
• क्रीमिया गणराज्य में, देश की एकीकृत ऊर्जा प्रणाली की परवाह किए बिना, 289.5 मेगावाट की कुल क्षमता वाले 13 सौर ऊर्जा संयंत्र हैं।
• इसके अलावा, एक स्टेशन सखा-याकूतिया गणराज्य (1.0 मेगावाट) और ट्रांस-बाइकाल क्षेत्र (0.12 मेगावाट) में सिस्टम के बाहर संचालित होता है।

बिजली संयंत्र परियोजना विकास और निर्माण के चरण में हैं

• अल्ताई क्षेत्र में, 20.0 मेगावाट की कुल डिजाइन क्षमता वाले 2 स्टेशनों को 2019 में चालू करने की योजना है।
• आस्ट्राखान क्षेत्र में, 90.0 मेगावाट की कुल डिजाइन क्षमता वाले 6 स्टेशनों को 2017 में चालू करने की योजना है।
• वोल्गोग्राड क्षेत्र में, 100.0 मेगावाट की कुल डिजाइन क्षमता वाले 6 संयंत्रों को 2017 और 2018 में चालू करने की योजना है।
• ट्रांस-बाइकाल क्षेत्र में, 40.0 मेगावाट की कुल डिजाइन क्षमता वाले 3 स्टेशनों को 2017 और 2018 में चालू करने की योजना है।
• इरकुत्स्क क्षेत्र में, 15.0 मेगावाट की अनुमानित क्षमता वाले 1 स्टेशन को 2018 में चालू करने की योजना है।
• लिपेत्स्क क्षेत्र में, 45.0 मेगावाट की कुल डिजाइन क्षमता वाले 3 स्टेशनों को 2017 में चालू करने की योजना है।
• ओम्स्क क्षेत्र में, 40.0 मेगावाट की अनुमानित क्षमता वाले 2 स्टेशनों को 2017 और 2019 में चालू करने की योजना है।
• ऑरेनबर्ग क्षेत्र में, 260.0 मेगावाट की डिजाइन क्षमता वाले 7वें स्टेशन को 2017-2019 में चालू करने की योजना है।
• बश्कोर्तोस्तान गणराज्य में, 29.0 मेगावाट की अनुमानित क्षमता वाले 3 स्टेशनों को 2017 और 2018 में चालू करने की योजना है।
• बुर्यातिया गणराज्य में, 70.0 मेगावाट की अनुमानित क्षमता वाले 5 संयंत्रों को 2017 और 2018 में संचालन में लगाने की योजना है।
• दागिस्तान गणराज्य में, 10.0 मेगावाट की अनुमानित क्षमता वाले 2 स्टेशनों को 2017 में चालू करने की योजना है।
• Kalmykia गणराज्य में, 70.0 MW की अनुमानित क्षमता वाले 4 संयंत्रों को 2017 और 2019 में चालू करने की योजना है।
• समारा क्षेत्र में, 75.0 मेगावाट की अनुमानित क्षमता वाले 1 स्टेशन को 2018 में चालू करने की योजना है।
• सेराटोव क्षेत्र में, 40.0 मेगावाट की अनुमानित क्षमता वाले 3 स्टेशनों को 2017 और 2018 में चालू करने की योजना है।
• स्टावरोपोल क्षेत्र में, 115.0 मेगावाट की अनुमानित क्षमता वाले 4 स्टेशनों को 2017-2019 में चालू करने की योजना है।
• चेल्याबिंस्क क्षेत्र में, 60.0 मेगावाट की अनुमानित क्षमता वाले 4 स्टेशनों को 2017 और 2018 में चालू करने की योजना है।

विकास और निर्माणाधीन सौर ऊर्जा संयंत्रों की कुल अनुमानित क्षमता 1079.0 मेगावाट है।
थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर, सोलर कलेक्टर और सोलर थर्मल प्लांट भी औद्योगिक संयंत्रों और रोजमर्रा की जिंदगी में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। उपयोग का विकल्प और तरीका हर किसी ने अपने लिए चुना है।

विद्युत और तापीय ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करने वाले तकनीकी उपकरणों की संख्या, साथ ही निर्माणाधीन सौर ऊर्जा संयंत्रों की संख्या, उनकी क्षमता, खुद के लिए बोलती है - रूस में, वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत होना चाहिए और विकसित होना चाहिए।

पृथ्वी पर सौर ऊर्जा का संचरण

एक उपग्रह से सौर ऊर्जा अंतरिक्ष और वायुमंडल के माध्यम से एक माइक्रोवेव ट्रांसमीटर का उपयोग करके पृथ्वी पर प्रेषित की जाती है और पृथ्वी पर एक रेक्टेना नामक एंटीना द्वारा प्राप्त की जाती है। एक रेक्टेना एक गैर-रेखीय एंटीना है जिसे उस पर तरंग घटना के क्षेत्र की ऊर्जा को परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

लेजर संचरण

हाल के घटनाक्रम से पता चलता है कि कुशल ऊर्जा हस्तांतरण की अनुमति देने वाले नए विकसित ठोस-अवस्था वाले लेजर के साथ लेजर का उपयोग करना।कुछ वर्षों के भीतर, 10% से 20% दक्षता हासिल की जा सकती है, लेकिन आगे के प्रयोगों को अभी भी आंखों के लिए संभावित खतरों को ध्यान में रखना होगा।

माइक्रोवेव

लेजर ट्रांसमिशन की तुलना में, माइक्रोवेव ट्रांसमिशन अधिक उन्नत है, इसकी उच्च दक्षता 85% तक है। लंबे समय तक एक्सपोजर के साथ भी माइक्रोवेव किरणें घातक एकाग्रता के स्तर से काफी नीचे हैं। तो एक निश्चित सुरक्षा के साथ 2.45 गीगाहर्ट्ज माइक्रोवेव तरंग की आवृत्ति वाला माइक्रोवेव ओवन पूरी तरह से हानिरहित है। फोटोवोल्टिक कोशिकाओं द्वारा उत्पन्न विद्युत प्रवाह एक मैग्नेट्रोन के माध्यम से पारित किया जाता है, जो विद्युत प्रवाह को विद्युत चुम्बकीय तरंगों में परिवर्तित करता है। यह विद्युत चुम्बकीय तरंग वेवगाइड से होकर गुजरती है, जो विद्युत चुम्बकीय तरंग की विशेषताओं का निर्माण करती है। वायरलेस पावर ट्रांसमिशन की दक्षता कई मापदंडों पर निर्भर करती है।

महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकी सूचना

यदि हम सौर बैटरी के बारे में विस्तार से विचार करें, तो संचालन के सिद्धांत को समझना आसान है। फोटोग्राफिक प्लेट के अलग-अलग खंड पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में अलग-अलग वर्गों में चालकता को बदलते हैं।

नतीजतन, सौर ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जिसे तुरंत विद्युत उपकरणों के लिए उपयोग किया जा सकता है, या हटाने योग्य स्वायत्त मीडिया पर संग्रहीत किया जा सकता है।

इस प्रक्रिया को और अधिक विस्तार से समझने के लिए, कई महत्वपूर्ण पहलुओं का आकलन करने की आवश्यकता है:

1. सौर बैटरी फोटोवोल्टिक कन्वर्टर्स की एक विशेष प्रणाली है जो एक सामान्य संरचना बनाती है और एक निश्चित क्रम में जुड़ी होती है।
2. फोटोकन्वर्टर्स की संरचना में दो परतें होती हैं, जो चालकता के प्रकार में भिन्न हो सकती हैं।
3. इन कन्वर्टर्स के निर्माण के लिए सिलिकॉन वेफर्स का उपयोग किया जाता है।
4. फास्फोरस को एन-प्रकार की परत में सिलिकॉन में भी जोड़ा जाता है, जो एक नकारात्मक चार्ज सूचकांक के साथ इलेक्ट्रॉनों की अधिकता का कारण बनता है।
5. पी-प्रकार की परत सिलिकॉन और बोरॉन से बनी होती है, जो तथाकथित "छेद" के गठन की ओर ले जाती है।
6. अंततः, दोनों परतें अलग-अलग चार्ज वाले इलेक्ट्रोड के बीच स्थित होती हैं।

सौर ऊर्जा का उपयोग कहाँ किया जाता है?

सौर ऊर्जा का उपयोग हर साल बढ़ रहा है। बहुत समय पहले की बात नहीं है, सूर्य की ऊर्जा का उपयोग देश के घरों में गर्मी की बौछार में पानी गर्म करने के लिए किया जाता था। और आज, कूलिंग टावरों में निजी घरों को गर्म करने के लिए पहले से ही विभिन्न प्रतिष्ठानों का उपयोग किया जाता है। सौर पैनल छोटे गांवों को बिजली देने के लिए आवश्यक बिजली उत्पन्न करते हैं।

सौर ऊर्जा के उपयोग की विशेषताएं

सूर्य के विकिरण से प्रकाश ऊर्जा फोटोवोल्टिक कोशिकाओं में परिवर्तित हो जाती है। यह एक दो-परत संरचना है जिसमें विभिन्न प्रकार के 2 अर्धचालक होते हैं। नीचे का सेमीकंडक्टर पी-टाइप है और ऊपर वाला एन-टाइप है। पहले में इलेक्ट्रॉनों की कमी होती है, और दूसरे में अधिकता होती है।

एन-टाइप सेमीकंडक्टर में इलेक्ट्रॉन सौर विकिरण को अवशोषित करते हैं, जिससे इसमें इलेक्ट्रॉनों को कक्षा से हटा दिया जाता है। पल्स स्ट्रेंथ पी-टाइप सेमीकंडक्टर में बदलने के लिए पर्याप्त है। नतीजतन, एक निर्देशित इलेक्ट्रॉन प्रवाह होता है और बिजली उत्पन्न होती है। सिलिकॉन का उपयोग सौर कोशिकाओं के उत्पादन में किया जाता है।

आज तक, कई प्रकार के फोटोकल्स का उत्पादन किया जाता है:

• मोनोक्रिस्टलाइन। वे सिलिकॉन सिंगल क्रिस्टल से निर्मित होते हैं और एक समान क्रिस्टल संरचना होती है। अन्य प्रकारों में, वे उच्चतम दक्षता (लगभग 20 प्रतिशत) और बढ़ी हुई लागत के साथ बाहर खड़े हैं;
• पॉलीक्रिस्टलाइन। संरचना पॉलीक्रिस्टलाइन है, कम समान है। वे सस्ते हैं और 15 से 18 प्रतिशत की दक्षता रखते हैं;
• पतली फिल्म। ये सौर सेल एक लचीले सब्सट्रेट पर अनाकार सिलिकॉन को स्पटरिंग करके बनाए जाते हैं।ऐसे फोटोकल्स सबसे सस्ते होते हैं, लेकिन उनकी दक्षता वांछित होने के लिए बहुत कुछ छोड़ देती है। उनका उपयोग लचीले सौर पैनलों के उत्पादन में किया जाता है।

सौर पैनल दक्षता

सौर ऊर्जा किसमें परिवर्तित होती है और कैसे उत्पन्न होती है?

सौर ऊर्जा वैकल्पिक की श्रेणी में आती है। यह गतिशील रूप से विकसित हो रहा है, सूर्य से ऊर्जा प्राप्त करने के नए तरीकों की पेशकश कर रहा है। आज तक, सौर ऊर्जा प्राप्त करने और इसके आगे के परिवर्तन के ऐसे तरीके ज्ञात हैं:

• फोटोवोल्टिक या फोटोइलेक्ट्रिक विधि - फोटोवोल्टिक कोशिकाओं का उपयोग करके ऊर्जा का संग्रह;
• गर्म हवा - जब सूर्य की ऊर्जा को हवा में परिवर्तित किया जाता है और टर्बोजेनरेटर को भेजा जाता है;
• सौर तापीय विधि - एक सतह की किरणों द्वारा ताप जो तापीय ऊर्जा जमा करती है;
• "सौर सेल" - इसी नाम का एक उपकरण, जो निर्वात में काम करता है, सूर्य की किरणों को गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करता है;
• गुब्बारा विधि - सौर विकिरण गुब्बारे को गर्म करता है, जहां गर्मी के कारण भाप उत्पन्न होती है, जो बैकअप बिजली उत्पन्न करने का कार्य करती है।

सूर्य से ऊर्जा प्राप्त करना प्रत्यक्ष (सौर कोशिकाओं के माध्यम से) या अप्रत्यक्ष (सौर ऊर्जा की एकाग्रता का उपयोग करके, जैसा कि सौर तापीय विधि के मामले में है) हो सकता है। सौर ऊर्जा का मुख्य लाभ हानिकारक उत्सर्जन की अनुपस्थिति और बिजली की लागत में कमी है। यह एक विकल्प के रूप में सौर ऊर्जा की ओर मुड़ने के लिए लोगों और व्यवसायों की बढ़ती संख्या को प्रोत्साहित करता है। जर्मनी, जापान और चीन जैसे देशों में सबसे अधिक सक्रिय रूप से वैकल्पिक ऊर्जा का उपयोग किया जाता है।

सौर पैनल, उपकरण और अनुप्रयोग

अभी हाल ही में मुफ्त बिजली मिलने का विचार शानदार लगा।लेकिन आधुनिक तकनीकों में लगातार सुधार हो रहा है और वैकल्पिक ऊर्जा भी विकसित हो रही है। कई लोग नए विकास का उपयोग करना शुरू कर देते हैं, मुख्य से दूर होने, पूर्ण स्वायत्तता प्राप्त करने और शहरी आराम को खोए बिना। बिजली का ऐसा ही एक स्रोत सोलर पैनल है।
ऐसी बैटरियों का दायरा मुख्य रूप से देश के कॉटेज, घरों और गर्मियों के कॉटेज की बिजली आपूर्ति के लिए है, जो बिजली लाइनों से दूर स्थित हैं। यानी उन जगहों पर जहां बिजली के अतिरिक्त स्रोतों की जरूरत होती है।

सौर ऊर्जा से चलने वाली बैटरी क्या है - ये एक प्रणाली में जुड़े कई कंडक्टर और फोटोकेल हैं जो सूर्य की किरणों से प्राप्त ऊर्जा को विद्युत प्रवाह में परिवर्तित करते हैं। इस प्रणाली की दक्षता औसतन चालीस प्रतिशत तक पहुँचती है, लेकिन इसके लिए उपयुक्त मौसम की स्थिति की आवश्यकता होती है।

सौर प्रणाली को केवल उन क्षेत्रों में स्थापित करना समझ में आता है जहां वर्ष के अधिकांश दिनों में मौसम धूप में रहता है। यह घर की भौगोलिक स्थिति पर भी विचार करने योग्य है। लेकिन मूल रूप से, अनुकूल परिस्थितियों में, बैटरी सामान्य नेटवर्क से बिजली की खपत को काफी कम कर देती है।

सौर बैटरी की क्षमता

एक फोटोकेल, साफ मौसम में भी दोपहर में, बहुत कम बिजली पैदा करता है, केवल एक एलईडी फ्लैशलाइट संचालित करने के लिए पर्याप्त है।

उत्पादन शक्ति बढ़ाने के लिए, निरंतर वोल्टेज बढ़ाने के लिए और श्रृंखला में वर्तमान को बढ़ाने के लिए समानांतर में कई सौर कोशिकाओं को जोड़ा जाता है।

सौर पैनलों की दक्षता इस पर निर्भर करती है:

• हवा का तापमान और बैटरी ही;
• लोड प्रतिरोध का सही चयन;
• सूर्य की किरणों के आपतन कोण;
• विरोधी-चिंतनशील कोटिंग की उपस्थिति / अनुपस्थिति;
• प्रकाश उत्पादन शक्ति।

बाहर का तापमान जितना कम होगा, पूरे काम के रूप में फोटोकल्स और सौर बैटरी उतनी ही अधिक कुशल होगी। यहाँ सब कुछ सरल है। लेकिन लोड की गणना के साथ, स्थिति अधिक जटिल है। इसे पैनल द्वारा वर्तमान आउटपुट के आधार पर चुना जाना चाहिए। लेकिन इसका मूल्य मौसम के कारकों के आधार पर भिन्न होता है।

सौर पैनल एक आउटपुट वोल्टेज की अपेक्षा के साथ निर्मित होते हैं जो 12 वी का गुणक होता है - यदि बैटरी को 24 वी की आपूर्ति की जानी है, तो समानांतर में दो पैनलों को इससे जोड़ना होगा

सौर बैटरी के मापदंडों की लगातार निगरानी करना और इसके संचालन को मैन्युअल रूप से समायोजित करना समस्याग्रस्त है। ऐसा करने के लिए, नियंत्रण नियंत्रक का उपयोग करना बेहतर होता है, जो अधिकतम प्रदर्शन और इष्टतम ऑपरेटिंग मोड प्राप्त करने के लिए सौर पैनल की सेटिंग्स को स्वचालित रूप से समायोजित करता है।

सौर सेल पर सूर्य की किरणों के आपतन का आदर्श कोण सीधा होता है। हालांकि, जब लंबवत से 30 डिग्री के भीतर विचलित होता है, तो पैनल की दक्षता केवल 5% के आसपास गिरती है। लेकिन इस कोण में और वृद्धि के साथ, सौर विकिरण का बढ़ता अनुपात परिलक्षित होगा, जिससे सौर सेल की दक्षता कम हो जाएगी।

यदि गर्मियों में अधिकतम ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए बैटरी की आवश्यकता होती है, तो इसे सूर्य की औसत स्थिति के लंबवत उन्मुख होना चाहिए, जो कि वसंत और शरद ऋतु में विषुवों पर रहती है।

मॉस्को क्षेत्र के लिए, यह क्षितिज से लगभग 40-45 डिग्री है। यदि सर्दियों में अधिकतम की आवश्यकता होती है, तो पैनल को अधिक ऊर्ध्वाधर स्थिति में रखा जाना चाहिए।

और एक और बात - धूल और गंदगी फोटोकल्स के प्रदर्शन को बहुत कम कर देते हैं। ऐसे "गंदे" अवरोध के माध्यम से फोटॉन बस उन तक नहीं पहुंचते हैं, जिसका अर्थ है कि बिजली में बदलने के लिए कुछ भी नहीं है। पैनलों को नियमित रूप से धोया जाना चाहिए या रखा जाना चाहिए ताकि धूल अपने आप बारिश से धुल जाए।

कुछ सौर पैनलों में सौर सेल पर विकिरण को केंद्रित करने के लिए अंतर्निर्मित लेंस होते हैं। साफ मौसम में, इससे दक्षता में वृद्धि होती है। हालांकि, भारी बादलों के साथ, ये लेंस केवल नुकसान पहुंचाते हैं।

यदि ऐसी स्थिति में एक पारंपरिक पैनल करंट उत्पन्न करना जारी रखता है, भले ही छोटी मात्रा में, तो लेंस मॉडल लगभग पूरी तरह से काम करना बंद कर देगा।

सूर्य को आदर्श रूप से फोटोकल्स की बैटरी को समान रूप से प्रकाशित करना चाहिए। यदि इसका एक भाग अंधेरा हो जाता है, तो अनलिमिटेड सोलर सेल एक परजीवी भार में बदल जाते हैं। ऐसी स्थिति में वे न केवल ऊर्जा उत्पन्न करते हैं, बल्कि कार्यशील तत्वों से भी लेते हैं।

पैनलों को स्थापित किया जाना चाहिए ताकि सूर्य की किरणों के मार्ग में कोई पेड़, भवन और अन्य बाधाएं न हों।