সৌর প্যানেল বিদ্যুৎ উৎপাদনের নীতি

অর্ধপরিবাহী PN জংশনের উপর সূর্যের আলো পড়ে, যা একটি নতুন গর্ত-ইলেকট্রন জোড়া তৈরি করে। PN জংশনের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়ায়, গর্তটি P অঞ্চল থেকে N অঞ্চলে প্রবাহিত হয় এবং ইলেকট্রন N অঞ্চল থেকে P অঞ্চলে প্রবাহিত হয়। যখন সার্কিটটি সংযুক্ত থাকে, তখন কারেন্ট তৈরি হয়। আলোক-ইলেকট্রিক প্রভাব সৌর কোষগুলি এভাবেই কাজ করে।

সৌর বিদ্যুৎ উৎপাদন দুই ধরণের সৌর বিদ্যুৎ উৎপাদন হয়, একটি হল আলো-তাপ-বিদ্যুৎ রূপান্তর মোড, অন্যটি হল সরাসরি আলো-বিদ্যুৎ রূপান্তর মোড।

(১) আলোক-তাপ-বিদ্যুৎ রূপান্তর পদ্ধতিতে সৌর বিকিরণ দ্বারা উৎপন্ন তাপশক্তি ব্যবহার করে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করা হয়। সাধারণত, শোষিত তাপশক্তি সৌর সংগ্রাহক দ্বারা কার্যক্ষম মাধ্যমের বাষ্পে রূপান্তরিত হয় এবং তারপর বাষ্পীয় টারবাইন বিদ্যুৎ উৎপন্ন করার জন্য চালিত হয়। প্রথম প্রক্রিয়াটি হল আলোক-তাপ রূপান্তর প্রক্রিয়া; দ্বিতীয় প্রক্রিয়াটি হল তাপ-বিদ্যুৎ রূপান্তর প্রক্রিয়া।

(২) সৌর বিকিরণ শক্তিকে সরাসরি বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করতে আলোক তড়িৎ প্রভাব ব্যবহার করা হয়। আলোক তড়িৎ রূপান্তরের মূল যন্ত্র হল সৌর কোষ। সৌর কোষ হল এমন একটি যন্ত্র যা আলোক উৎপন্নকরণ ভোল্ট প্রভাবের কারণে সৌর আলোক শক্তিকে সরাসরি বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে। এটি একটি অর্ধপরিবাহী আলোক ডায়োড। যখন সূর্যের আলো ফটো ডায়োডের উপর পড়ে, তখন আলোক ডায়োড সৌর আলোক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করবে এবং বিদ্যুৎ উৎপন্ন করবে। যখন অনেক কোষ সিরিজে বা সমান্তরালে সংযুক্ত থাকে, তখন তুলনামূলকভাবে বড় আউটপুট শক্তি সহ সৌর কোষের একটি বর্গাকার অ্যারে তৈরি করা যেতে পারে।

বর্তমানে, স্ফটিক সিলিকন (পলিসিলিকন এবং মনোক্রিস্টালাইন সিলিকন সহ) হল সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ফটোভোলটাইক উপকরণ, এর বাজারের অংশ 90% এরও বেশি, এবং ভবিষ্যতে দীর্ঘ সময়ের জন্য এটি এখনও সৌর কোষের মূলধারার উপকরণ থাকবে।

দীর্ঘদিন ধরে, পলিসিলিকন উপকরণের উৎপাদন প্রযুক্তি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, জাপান এবং জার্মানির মতো 3টি দেশের 7টি কোম্পানির 10টি কারখানা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়েছে, যা একটি প্রযুক্তিগত অবরোধ এবং বাজার একচেটিয়া অধিকার তৈরি করেছে।

পলিসিলিকনের চাহিদা মূলত সেমিকন্ডাক্টর এবং সৌর কোষ থেকে আসে। বিভিন্ন বিশুদ্ধতার প্রয়োজনীয়তা অনুসারে, ইলেকট্রনিক স্তর এবং সৌর স্তরে বিভক্ত। এর মধ্যে, ইলেকট্রনিক-গ্রেড পলিসিলিকন প্রায় 55%, সৌর স্তরের পলিসিলিকন 45%।

ফটোভোলটাইক শিল্পের দ্রুত বিকাশের সাথে সাথে, সৌর কোষে পলিসিলিকনের চাহিদা সেমিকন্ডাক্টর পলিসিলিকনের বিকাশের চেয়ে দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে এবং আশা করা হচ্ছে যে ২০০৮ সালের মধ্যে সৌর পলিসিলিকনের চাহিদা ইলেকট্রনিক-গ্রেড পলিসিলিকনের চাহিদা ছাড়িয়ে যাবে।

১৯৯৪ সালে, বিশ্বে সৌর কোষের মোট উৎপাদন ছিল মাত্র ৬৯ মেগাওয়াট, কিন্তু ২০০৪ সালে তা প্রায় ১২০০ মেগাওয়াটে পৌঁছেছিল, যা মাত্র ১০ বছরে ১৭ গুণ বৃদ্ধি পেয়েছে। বিশেষজ্ঞরা ভবিষ্যদ্বাণী করেছেন যে একবিংশ শতাব্দীর প্রথমার্ধে সৌর ফটোভোলটাইক শিল্প সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ মৌলিক শক্তির উৎসগুলির মধ্যে একটি হিসাবে পারমাণবিক শক্তিকে ছাড়িয়ে যাবে।