سولر پینل پاور جنریشن کے اصول

شمسی خلیات وہ آلات ہیں جو روشنی کا جواب دیتے ہیں اور روشنی کی توانائی کو بجلی میں تبدیل کرتے ہیں۔ بہت سے قسم کے مواد ہیں جو فوٹو وولٹک اثرات پیدا کرسکتے ہیں، جیسے مونوکریسٹل لائن سلکان، پولی کرسٹل لائن سلکان، امورفوس سلکان، گیلیم آرسنائڈ، سیلینیم، انڈیم، تانبا، اور اسی طرح. ان کی پاور جنریشن کا اصول بنیادی طور پر ایک جیسا ہے، اور فوٹو وولٹک پاور جنریشن کے عمل کو مثال کے طور پر کرسٹل لائن سلکان کا استعمال کرتے ہوئے بیان کیا گیا ہے۔ P-قسم کے کرسٹل سلیکون کو فاسفورس کے ساتھ ڈوپ کیا جا سکتا ہے تاکہ N-type سلکان حاصل کیا جا سکے، PN جنکشن بنتا ہے۔
جب روشنی سولر سیل کی سطح سے ٹکراتی ہے، تو فوٹون کا ایک حصہ سلکان مواد سے جذب ہو جاتا ہے۔ فوٹون کی توانائی سلیکون ایٹم میں منتقل ہوتی ہے، جس کی وجہ سے الیکٹران ایک منتقلی سے گزرتے ہیں، آزاد الیکٹران بن جاتے ہیں جو PN جنکشن کے دونوں طرف جمع ہوتے ہیں اور ممکنہ فرق بناتے ہیں۔ جب بیرونی سرکٹ کو آن کیا جاتا ہے، اس وولٹیج کے عمل کے تحت، ایک کرنٹ ایک مخصوص آؤٹ پٹ پاور پیدا کرنے کے لیے بیرونی سرکٹ کے ذریعے بہے گا۔ اس عمل کا نچوڑ فوٹوون کی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرنے کا عمل ہے۔
1، شمسی توانائی سے بجلی پیدا کرنے کے دو طریقے ہیں: ایک ہلکی گرمی بجلی کی تبدیلی کا طریقہ ہے، اور دوسرا روشنی بجلی کی براہ راست تبدیلی کا طریقہ ہے۔
(1) ہلکی گرمی بجلی کی تبدیلی کا طریقہ بجلی پیدا کرنے کے لیے شمسی تابکاری سے پیدا ہونے والی حرارتی توانائی کو استعمال کرتا ہے۔ عام طور پر، شمسی توانائی کے جمع کرنے والے جذب شدہ تھرمل توانائی کو کام کرنے والے درمیانے بھاپ میں تبدیل کرتے ہیں، اور پھر بجلی پیدا کرنے کے لیے بھاپ ٹربائن چلاتے ہیں۔ سابقہ ​​عمل ہلکی گرمی کی تبدیلی کا عمل ہے۔ مؤخر الذکر عمل گرمی بجلی کی تبدیلی کا عمل ہے، جو عام تھرمل پاور جنریشن کی طرح ہے۔ شمسی توانائی سے فوٹو وولٹک تھرمل پاور اسٹیشنز کی کارکردگی بہت زیادہ ہے، لیکن ان کے ابتدائی صنعتی مرحلے کی وجہ سے، اس وقت سرمایہ کاری زیادہ ہے۔ 1000 میگاواٹ کے سولر تھرمل پاور پلانٹ کے لیے $2 سے $2.5 بلین کی سرمایہ کاری کی ضرورت ہوتی ہے، جس میں 1 کلو واٹ کے لیے $2000 سے $2500 کی اوسط سرمایہ کاری ہوتی ہے۔ لہذا، یہ چھوٹے پیمانے پر اور خاص مواقع کے لیے موزوں ہے، جبکہ بڑے پیمانے پر استعمال اقتصادی طور پر غیر اقتصادی ہے اور یہ عام تھرمل یا نیوکلیئر پاور پلانٹس کا مقابلہ نہیں کر سکتا۔
(2) فوٹو الیکٹرک براہ راست تبدیلی کا طریقہ یہ طریقہ شمسی تابکاری کی توانائی کو براہ راست برقی توانائی میں تبدیل کرنے کے لیے فوٹو الیکٹرک اثر کا استعمال کرتا ہے۔ فوٹو الیکٹرک تبدیلی کے لیے بنیادی آلہ شمسی خلیات ہیں۔ سولر سیل ایک ایسا آلہ ہے جو فوٹو وولٹک اثر کی وجہ سے شمسی توانائی کو براہ راست برقی توانائی میں تبدیل کرتا ہے۔ یہ ایک سیمی کنڈکٹر فوٹوڈیوڈ ہے۔ جب سورج کی روشنی فوٹوڈیوڈ سے ٹکراتی ہے، تو فوٹوڈیوڈ شمسی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرتا ہے، برقی رو پیدا کرتا ہے۔ جب بہت سی بیٹریاں سیریز میں یا متوازی طور پر منسلک ہوتی ہیں، تو وہ نسبتاً بڑی آؤٹ پٹ پاور کے ساتھ شمسی سیل کی صف بن سکتی ہیں۔ سولر سیلز تین بڑے فوائد کے ساتھ ایک نئی قسم کا پاور سورس ہیں: مستقل مزاجی، صفائی اور لچک۔ شمسی خلیوں کی عمر لمبی ہوتی ہے، اور جب تک سورج موجود ہے، انہیں ایک بار لگا کر طویل عرصے تک استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تھرمل پاور جنریشن اور نیوکلیئر پاور جنریشن کے مقابلے میں، سولر سیل ماحولیاتی آلودگی کا سبب نہیں بنتے۔ سولر سیلز بڑے، چھوٹے اور درمیانے سائز کے ہو سکتے ہیں، جن میں 10 لاکھ کلو واٹ کی صلاحیت کے حامل درمیانے درجے کے پاور سٹیشن سے لے کر سولر سیل پیک تک جو صرف ایک گھر کی خدمت کرتے ہیں، جو کہ دوسرے پاور ذرائع سے بے مثال ہیں۔