சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பு எவ்வாறு செயல்படுகிறது?
சூரியனின் வெப்ப ஆற்றலின் பெரிய அளவு, அதை மிகவும் ஈர்க்கக்கூடிய ஆற்றல் மூலமாக ஆக்குகிறது. இந்த ஆற்றலை நேரடியாக நேரடி மின்னோட்ட மின்சாரம் மற்றும் வெப்ப ஆற்றலாக மாற்றலாம். சூரிய ஆற்றல் என்பது பூமியில் கிடைக்கும் சுத்தமான, ஏராளமான மற்றும் வற்றாத புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலமாகும். சோலார் பேனல்கள் அல்லது பேனல்களைப் பயன்படுத்தும் சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகள் (SPV பேனல்கள்) கூரைகள் அல்லது சூரிய பண்ணைகளில் சூரிய ஒளிக்கதிர்களை சூரிய ஒளிக்கதிர்களை மின்சாரமாக மாற்றும் எதிர்வினையை எளிதாக்க சூரிய ஒளிமின்னழுத்த பேனல்கள் மீது சூரிய கதிர்வீச்சு விழும் வகையில் அமைக்கப்பட்டிருக்கும்.
சூரிய ஆற்றல் ஒரு கட்டிடத்திற்கு மின்சாரம் வழங்க பயன்படுத்தப்படலாம் அல்லது தொழில்துறை அளவில் பயன்படுத்தப்படலாம். இது சிறிய அளவில் பயன்படுத்தப்படும் போது, கூடுதல் மின்சாரத்தை ஒரு பேட்டரியில் சேமிக்கலாம் அல்லது மின் கட்டத்திற்கு செலுத்தலாம். சூரிய ஆற்றல் வரம்பற்றது மற்றும் ஒரே வரம்பு அதை லாபகரமான வழியில் மின்சாரமாக மாற்றும் திறன் மட்டுமே. சிறிய சூரிய ஒளிமின்னழுத்த பேனல்கள் ஆற்றல் கால்குலேட்டர்கள், பொம்மைகள் மற்றும் தொலைபேசி அழைப்பு பெட்டிகள்.
சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பு வரையறை
ஒரு சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பு சூரிய சக்தியை மின் ஆற்றலாக மாற்றுகிறது, ஒரு பேட்டரி இரசாயன ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றுகிறது அல்லது ஆட்டோமொபைல் இயந்திரம் இரசாயன ஆற்றலை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றுகிறது அல்லது மின்சார மோட்டார் ( மின்சார வாகனத்தில் , EV) மின் ஆற்றலை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றுகிறது. ஒரு SPV செல் சூரிய சக்தியை மின் ஆற்றலாக மாற்றுகிறது. சூரிய மின்கலமானது சூரியனின் வெப்பத்தைப் பயன்படுத்தி மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யாது, ஆனால் ஒளிக்கதிர்கள் குறைக்கடத்தி பொருட்களுடன் தொடர்புகொண்டு மின்சாரத்தை உருவாக்குகின்றன.
மின்சாரம் என்பது எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டம் என வரையறுக்கலாம். சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகள் இந்த ஓட்டத்தை எவ்வாறு உருவாக்குகின்றன? பொதுவாக, அணுக்களின் கருவில் இருந்து எலக்ட்ரான்களை நகர்த்துவதற்கு ஆற்றல் வழங்கப்பட வேண்டும். வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்கள் (அதாவது, அணுவின் வெளிப்புற ஷெல்லில் உள்ளவை) எலக்ட்ரான்களின் மிக உயர்ந்த ஆற்றல் மட்டங்களைக் கொண்டுள்ளன, அவை இன்னும் அவற்றின் தாய் அணுக்களுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன, (அவை உட்கருவிலிருந்து வெகு தொலைவில் இருப்பதால், உட்புற ஷெல்லில் உள்ள எலக்ட்ரான்களுடன் ஒப்பிடும்போது ) அணுவிலிருந்து எலக்ட்ரானை முழுவதுமாக அகற்ற கூடுதல் ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது, எனவே இலவச எலக்ட்ரான்கள் வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களை விட அதிக ஆற்றல் அளவைக் கொண்டுள்ளன.
மேலே உள்ள படம் ஒரு ஆற்றல் பட்டை வரைபடத்தை சித்தரிக்கிறது, இது இரண்டு ஆற்றல் நிலைகள், ஒரு வேலன்ஸ் பேண்ட் மற்றும் ஒரு கடத்தல் பட்டை ஆகியவற்றைக் காட்டுகிறது. வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்கள் வேலன்ஸ் பேண்டிலும், இலவச எலக்ட்ரான்கள் அதிக கடத்தல் பேண்டிலும் அமைந்துள்ளன. குறைக்கடத்திகளில், வேலன்ஸ் மற்றும் கடத்தல் பட்டைகள் இடையே ஒரு இடைவெளி உள்ளது. எனவே வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்கள் கடத்தல் பட்டைக்கு செல்ல ஆற்றல் வழங்கப்பட வேண்டும். இதன் பொருள், வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களை அவற்றின் பெற்றோர் அணுக்களிலிருந்து இலவச எலக்ட்ரான்களாக மாற்றுவதற்கு ஆற்றல் வழங்கப்பட வேண்டும்.
சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகள் என்றால் என்ன?
தூய சிலிக்கான் 0 K வெப்பநிலையில் இருக்கும் போது (0 டிகிரி கெல்வின் – 273 டிகிரி செல்சியஸ் ), அணுக்களுக்கு இடையே உள்ள கோவலன்ட் பிணைப்புகள் மற்றும் இலவச எலக்ட்ரான்கள் இல்லாததால், வெளிப்புற எலக்ட்ரான் ஓடுகளில் உள்ள அனைத்து நிலைகளும் ஆக்கிரமிக்கப்படுகின்றன. எனவே வேலன்ஸ் பேண்ட் முற்றிலும் நிரம்பியுள்ளது மற்றும் கடத்தல் பட்டை முற்றிலும் காலியாக உள்ளது. வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்கள் அதிக ஆற்றலைக் கொண்டிருந்தாலும், அணுவிலிருந்து (அயனியாக்கம் ஆற்றல்) அகற்ற குறைந்தபட்ச ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. ஈய அணுவின் உதாரணத்துடன் இதை விளக்கலாம். இங்கே முதல் எலக்ட்ரான் அகற்றலின் அயனியாக்கம் ஆற்றல் (ஒரு வாயு அணுவின்) 716 kJ/mol மற்றும் இரண்டாவது எலக்ட்ரானுக்குத் தேவையானது 1450 kJ/mol ஆகும். Si க்கு சமமான மதிப்புகள் 786 மற்றும் 1577 kJ/mol ஆகும்.
கடத்தல் பட்டைக்கு நகரும் ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானும் வேலன்ஸ் பிணைப்பில் ஒரு காலியான தளத்தை ( துளை என அழைக்கப்படுகிறது) விட்டுச் செல்கிறது. இந்த செயல்முறை எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடி உருவாக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு சிலிக்கான் படிகத்தின் ஒரு துளை, ஒரு இலவச எலக்ட்ரானைப் போல, படிகத்தைச் சுற்றி நகரும். துளை நகரும் வழிமுறை பின்வருமாறு: ஒரு துளைக்கு அருகில் உள்ள பிணைப்பிலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரான் எளிதில் துளைக்குள் குதித்து, முழுமையற்ற பிணைப்பை விட்டுச்செல்லும், அதாவது, ஒரு புதிய துளை. இது வேகமாகவும் அடிக்கடி நிகழ்கிறது – அருகிலுள்ள பிணைப்புகளிலிருந்து எலக்ட்ரான்கள் துளைகளுடன் நிலைகளை மாற்றுகின்றன, திடப்பொருள் முழுவதும் துளைகளை தோராயமாகவும் ஒழுங்கற்றதாகவும் அனுப்புகின்றன; பொருளின் வெப்பநிலை அதிகமாக இருப்பதால், எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகள் அதிக கிளர்ச்சியடைந்து அவை நகரும்.
ஒளியின் மூலம் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகளை உருவாக்குவது ஒட்டுமொத்த ஒளிமின்னழுத்த விளைவின் மைய செயல்முறையாகும், ஆனால் அது மின்னோட்டத்தை உருவாக்காது. சூரிய மின்கலத்தில் வேறு எந்த இயக்கமுறையும் ஈடுபடவில்லை என்றால், ஒளி-உருவாக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகள் படிகத்தை சுற்றி தற்செயலாக சிறிது நேரம் அலைந்து திரிந்து, பின்னர் அவை வேலன்ஸ் நிலைகளுக்குத் திரும்பும்போது அவற்றின் ஆற்றலை வெப்பமாக இழக்கும். எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகளை பயன்படுத்தி மின்சாரம் மற்றும் மின்னோட்டத்தை உருவாக்க, மற்றொரு வழிமுறை தேவைப்படுகிறது – உள்ளமைக்கப்பட்ட “சாத்தியமான” தடை.* ஒரு ஒளிமின்னழுத்த செல் சிலிக்கானின் இரண்டு மெல்லிய செதில்கள் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டு உலோக கம்பிகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.
இங்காட்கள் தயாரிக்கும் போது, சிலிக்கான் வெட்டுவதற்கும், அனுப்புவதற்கும் முன் டோப் செய்யப்படுகிறது. ஊக்கமருந்து என்பது படிக சிலிக்கான் செதில்களில் அசுத்தங்களைச் சேர்ப்பதே தவிர, அதை மின் கடத்துத்திறனாக்குகிறது. சிலிக்கான் வெளிப்புற ஷெல்லில் 4 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்த நேர்மறை (p-வகை) ஊக்கமருந்து பொருட்கள் மாறாமல் போரான் ஆகும், இதில் 3 எலக்ட்ரான்கள் (மூன்று) நேர்மறை-கேரியர் என்று அழைக்கப்படுகிறது. (ஏற்றுக்கொள்ளுபவர்) டோபண்ட். எதிர்மறை (n-வகை) டோபண்ட் பாஸ்பரஸ் ஆகும், இதில் 5 எலக்ட்ரான்கள் (பென்டாவலன்ட்) உள்ளது எதிர்மறை-கேரியர் (நன்கொடையாளர்) டோபண்ட் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
ஒரு ஒளிமின்னழுத்தக் கலமானது, ஒரு பிளவுக் கோட்டின் இருபுறமும் ஒன்றையொன்று எதிர்கொள்ளும் எதிர் மின் கட்டணங்களால் அமைக்கப்பட்ட ஒரு தடுப்பு அடுக்கைக் கொண்டுள்ளது. இந்த சாத்தியமான தடையானது ஒளி-உருவாக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகளைத் தேர்ந்தெடுத்து, கலத்தின் ஒரு பக்கத்திற்கு அதிக எலக்ட்ரான்களையும், மற்றொன்றுக்கு அதிக துளைகளையும் அனுப்புகிறது. இவ்வாறு பிரிக்கப்படும், எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகள் ஒன்றுக்கொன்று மீண்டும் இணைவதற்கும், அவற்றின் மின் ஆற்றலை இழக்கும் வாய்ப்பும் குறைவு. இந்த சார்ஜ் பிரிப்பு கலத்தின் இரு முனைகளுக்கும் இடையே மின்னழுத்த வேறுபாட்டை அமைக்கிறது, இது வெளிப்புற சுற்றுகளில் மின்சாரத்தை இயக்க பயன்படுகிறது.
ஒரு ஒளிமின்னழுத்த செல் சூரிய ஒளியில் வெளிப்படும் போது, ஃபோட்டான்கள் எனப்படும் ஒளி ஆற்றலின் மூட்டைகள் சில எலக்ட்ரான்களை கீழே உள்ள P-அடுக்கில் இருந்து அவற்றின் சுற்றுப்பாதையில் இருந்து PN சந்திப்பில் அமைக்கப்பட்டுள்ள மின்சார புலம் மற்றும் N-அடுக்கு வழியாக நாக் அவுட் செய்யலாம். N-அடுக்கு, அதன் உபரி எலக்ட்ரான்களுடன், அதிகப்படியான எலக்ட்ரான்களின் நீரோட்டத்தை உருவாக்குகிறது, இது கூடுதல் எலக்ட்ரான்களைத் தள்ள ஒரு மின்சார சக்தியை உருவாக்குகிறது. இந்த அதிகப்படியான எலக்ட்ரான்கள், அதன் சில எலக்ட்ரான்களை இழந்த பி-லேயருக்கு மீண்டும் உலோக கம்பிக்குள் தள்ளப்படுகின்றன. இதனால் பேனல்களில் சூரியக் கதிர்கள் படரும் வரை மின்சாரம் தொடர்ந்து பாயும்.
சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பு சிறிது ஆற்றல் திறன் கொண்டதாக இருக்கும்
இன்றைய சோலார் ஃபோட்டோவோல்டாயிக் சிஸ்டம் செல்கள் கதிரியக்க ஆற்றலில் 10 முதல் 14 சதவிகிதத்தை மட்டுமே மின் ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன. மறுபுறம், புதைபடிவ எரிபொருள் ஆலைகள் அவற்றின் எரிபொருளின் இரசாயன ஆற்றலில் 30-40 சதவீதத்திலிருந்து மின் ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன. மின்வேதியியல் ஆற்றல் மூலங்களின் மாற்றும் திறன் 90 முதல் 95% வரை அதிகமாக உள்ளது .
சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பின் மாற்றுத் திறன் என்றால் என்ன?
ஒரு சாதனத்தின் செயல்திறன் = பயனுள்ள ஆற்றல் வெளியீடு / ஆற்றல் உள்ளீடு
சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பில் செயல்திறன் சுமார் 15% ஆகும், அதாவது ஒவ்வொரு 100 W/ m 2 கதிர்வீச்சுக்கும் 1 m 2 செல் மேற்பரப்பு இருந்தால், 15 W மட்டுமே சுற்றுக்கு அனுப்பப்படும்.
SPV செல் செயல்திறன் = 15 W/ m 2 / 100 W/ m 2 = 15 %.
ஈய-அமில பேட்டரிகளைப் பொறுத்தவரை, கூலம்பிக் (அல்லது ஆ அல்லது ஆம்பியர்-மணிநேரம்) செயல்திறன் மற்றும் ஆற்றல் (அல்லது Wh அல்லது வாட் மணிநேரம்) செயல்திறன் என இரண்டு வகையான செயல்திறனை நாம் வேறுபடுத்தலாம். மின் ஆற்றலை இரசாயன ஆற்றலாக மாற்றும் சார்ஜிங் செயல்பாட்டின் போது, Ah செயல்திறன் சுமார் 90% மற்றும் ஆற்றல் திறன் சுமார் 75% ஆகும்.
சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பு செயல்படும் கொள்கை
சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பு செல்கள் உற்பத்தி
மூலப்பொருள் இரண்டாவது மிக அதிகமாகக் கிடைக்கும் குவார்ட்ஸ் (மணல்) ஆகும். குவார்ட்ஸ் ஒரு பரவலாக விநியோகிக்கப்படும் கனிமமாகும். இது லித்தியம், சோடியம், பொட்டாசியம் மற்றும் டைட்டானியம் போன்ற அசுத்தங்களின் சிறிய பகுதிகளுடன் முக்கியமாக சிலிக்கா அல்லது சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு (SiO2) கொண்ட பல வகைகளைக் கொண்டுள்ளது.
சிலிக்கான் செதில்களில் இருந்து சூரிய மின்கலத்தை உருவாக்கும் செயல்முறை மூன்று வகையான தொழில்களை உள்ளடக்கியது
a.) குவார்ட்ஸிலிருந்து சூரிய மின்கலங்களை உற்பத்தி செய்யும் தொழில்கள்
b.) குவார்ட்ஸிலிருந்து சிலிக்கான் செதில்களை உற்பத்தி செய்யும் தொழில்கள் மற்றும்
c.) சிலிக்கான் செதில்களில் இருந்து சூரிய மின்கலங்களை உற்பத்தி செய்யும் தொழில்கள்
சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பில் சிலிக்கான் செதில்கள் எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகின்றன?
முதல் கட்டமாக, குவார்ட்ஸில் உள்ள அசுத்த சிலிக்கான் டை ஆக்சைடைக் குறைத்து சுத்திகரிப்பதன் மூலம் தூய சிலிக்கான் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. Czochralski (Cz) செயல்முறை : PV தொழிற்துறையானது தற்போது மூல பாலிசிலிகான் மூலப்பொருட்களை முடிக்கப்பட்ட செதில்களாக மாற்றுவதற்கு இரண்டு முதன்மை வழிகளைப் பயன்படுத்துகிறது: Czochralski (Cz) செயல்முறையைப் பயன்படுத்தும் மோனோகிரிஸ்டலின் பாதை மற்றும் திசை திடப்படுத்துதல் (DS) செயல்முறையைப் பயன்படுத்தும் பல-படிக வழி. இந்த இரண்டு அணுகுமுறைகளுக்கும் இடையே உள்ள முதன்மை வேறுபாடுகள் பாலிசிலிகான் எவ்வாறு உருகப்படுகிறது, அது ஒரு இங்காடாக எவ்வாறு உருவாகிறது, இங்காட்டின் அளவு மற்றும் செதில்களை வெட்டுவதற்காக செங்கற்களாக எவ்வாறு வடிவமைக்கப்படுகிறது.
- Czochralski (Cz) செயல்முறை : Cz முறையானது ஒரு உருளை இங்காட்டை உருவாக்குகிறது, இதைத் தொடர்ந்து பல படிகள் பேண்ட் மற்றும் கம்பி அறுக்கும் செதில்களை உருவாக்குகிறது. சுமார் 180 கிலோ ஆரம்ப சார்ஜ் எடையுடன் ஏற்றப்பட்ட ஒரு வழக்கமான 24-இன் விட்டம் கொண்ட சிலுவைக்கு, பாலிசிலிகானை ஒரு Cz க்ரூசிபிளில் உருக்கி, விதை படிகத்தை உருகியதில் தோய்த்து, கழுத்து, தோள்பட்டை, உடலை வெளியே இழுக்க தோராயமாக 35 மணிநேரம் தேவைப்படும். , மற்றும் முடிவு கூம்பு. இதன் விளைவாக 150-200 கிலோ நிறை கொண்ட ஒரு உருளை Cz இங்காட் ஆகும். உலோகங்கள் மற்றும் பிற அசுத்தங்களை விட்டுச் செல்ல, 2-4 கிலோ பானை ஸ்கிராப்பை சிலுவையில் விட்டுச் செல்ல வேண்டும்.
- திசை திடப்படுத்துதல் (DS) செயல்முறை : பல-படிக DS செதில்கள் குறுகிய ஆனால் மிகவும் அகலமான மற்றும் கனமான இங்காட்களில் இருந்து புனையப்படுகின்றன-சுமார் 800 கிலோ-இது பாலிசிலிகான் ஒரு குவார்ட்ஸ் க்ரூசிபிளில் உருகும்போது ஒரு கனசதுர வடிவத்தை எடுத்துக்கொள்கிறது. பாலிசிலிகான் உருகிய பிறகு, டிஎஸ் செயல்முறை ஒரு வெப்பநிலை சாய்வை உருவாக்குவதன் மூலம் தூண்டப்படுகிறது, அங்கு சிலுவையின் கீழ் மேற்பரப்பு ஒரு குறிப்பிட்ட விகிதத்தில் குளிர்விக்கப்படுகிறது. Cz இங்காட்களைப் போலவே, பயிர் மற்றும் சதுரத்தின் போது உற்பத்தி செய்யப்படும் DS இங்காட்களின் பகுதிகள், பிற்கால இங்காட் தலைமுறைகளுக்கு மீண்டும் உருகலாம். இருப்பினும், DS இங்காட்களின் விஷயத்தில், அதிக தூய்மையற்ற செறிவு காரணமாக, மேல் பகுதி பொதுவாக மறுசுழற்சி செய்யப்படுவதில்லை.
ஒரு கனசதுர வடிவ உருகும் க்ரூசிபிள் மூலம் செயல்முறை தொடங்கும் என்பதால், DS இங்காட்கள் மற்றும் செதில்கள் இயற்கையாகவே சதுர வடிவத்தில் உள்ளன, இது ஒரு முழுமையான தொகுதிக்குள் முழு பகுதியையும் ஆக்கிரமிக்கக்கூடிய பல-படிக அடிப்படையிலான செல்களை உருவாக்குவதை எளிதாக்குகிறது. ஒரு பொதுவான DS-சிலிக்கான் இங்காட்டை உற்பத்தி செய்ய சுமார் 76 மணிநேரம் தேவைப்படுகிறது, இது 6 x 6 கட்-அவுட்டில் இருந்து 36 செங்கற்களாக வெட்டப்படுகிறது. ஒரு பொதுவான முடிக்கப்பட்ட செங்கல் 156.75 மிமீ x 156.75 மிமீ முழு-சதுர குறுக்குவெட்டு (மேற்பரப்பின் 246 செமீ2) மற்றும் 286 மிமீ உயரம் கொண்டது, இது செதில் தடிமன் 180 µm மற்றும் 95 µm இருக்கும் போது ஒரு செங்கலுக்கு 1,040 செதில்கள் கிடைக்கும். செதில் ஒன்றுக்கு கெர்ஃப் இழப்பு. இவ்வாறு, ஒரு DS இங்காட்டுக்கு 35,000–40,000 செதில்கள் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன.
நூல் பட்டியல்
1. https://sinovoltaics.com/solar-basics/solar-cell-production-from-silicon-wafer-to-cell/
2. அடிப்படை PV கோட்பாடுகள் மற்றும் முறைகள் NTIS USA 1982 https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc1060377/
3. http://www.madehow.com/Volume-1/Solar-Cell.html#:~:text=To%20make%20solar%20cells%2C%20the,carbon%20dioxide%20and%20molten%20silicon.
4. உட்ஹவுஸ், மைக்கேல். பிரிட்டானி ஸ்மித், அஸ்வின் ராம்தாஸ் மற்றும் ராபர்ட் மார்கோலிஸ். 2019. படிக சிலிக்கான் ஃபோட்டோவோல்டாயிக் தொகுதி உற்பத்தி செலவுகள் மற்றும் நிலையான விலை: 1H 2018 பெஞ்ச்மார்க் மற்றும் செலவு குறைப்பு சாலை வரைபடம். கோல்டன், CO: தேசிய புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆய்வகம். https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/72134.pdf. பக். 15 மற்றும் தொடர்
பல்வேறு வகையான சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகள்
புதைபடிவ எரிபொருள் விலைகள் தொடர்ந்து அதிகரித்து வருவதால், உலகம் முழுவதும் உமிழ்வுத் தரநிலைகள் கடுமையாக்கப்படுவதால், சூரிய சக்தி மற்றும் காற்றாலை உற்பத்தி மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு தீர்வுகள் போன்ற புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல்களுக்கான தேவை தொடர்ந்து உயரும்.
சூரியன் என்ற சொல் சூரியனைக் குறிக்கிறது. சூரிய மின்கலங்கள் என்பது சூரிய ஒளி மின்கலங்கள் அல்லது சூரிய மின்கலங்களை (சூரிய ஒளிமின்னழுத்த செல்கள் அல்லது PV செல்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) பயன்படுத்தி சூரிய கதிர்வீச்சு அல்லது ஒளி ஆற்றலில் இருந்து மின்சாரமாக மாற்றப்படும் ஆற்றலை ஒளிமின்னழுத்த விளைவுகளின் மூலம் சேமிக்கப் பயன்படுகிறது. பேட்டரிகளில் உள்ளதைப் போல அவை இரசாயன எதிர்வினைகளை உள்ளடக்குவதில்லை. PV செல் செமிகண்டக்டர் பொருளால் ஆனது, இது உலோகங்களின் சில பண்புகள் மற்றும் இன்சுலேட்டர்களின் சில பண்புகளை ஒருங்கிணைக்கிறது, இது ஒளியை மின்சாரமாக மாற்றும் திறன் கொண்டது.
ஒரு குறைக்கடத்தி மூலம் ஒளி உறிஞ்சப்படும் போது, ஒளியின் ஃபோட்டான்கள் தங்கள் ஆற்றலை எலக்ட்ரான்களுக்கு மாற்றலாம், இது எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்தை உருவாக்குகிறது. மின்சாரம் என்றால் என்ன? இது எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டம். இந்த மின்னோட்டம் செமிகண்டக்டரில் இருந்து அவுட்புட் லீட்களுக்கு பாய்கிறது. மாற்று மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்தவும் உருவாக்கவும் சில எலக்ட்ரானிக் சர்க்யூட்கள் மற்றும் இன்வெர்ட்டர் மூலம் இந்த லீட்கள் பேட்டரி அல்லது கிரிட்களுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.
சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பு சக்தியைப் பயன்படுத்துவதற்கான முறைகள்
தனியாக (அல்லது ஆஃப்-கிரிட்) SPV அமைப்பு:
இங்கு சூரிய சக்தியானது ஒரு வீடு அல்லது தொழில்துறை அலகு அல்லது சிறிய சமூகத்திற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. சோலார் பேனல்கள் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்சாரம் எலக்ட்ரானிக் கன்ட்ரோலர் வழியாக பேட்டரிக்கு அனுப்பப்படுகிறது மற்றும் பேட்டரிகள் ஆற்றலைச் சேமிக்கின்றன. பேட்டரியில் இருந்து DC ஆனது AC க்கு தலைகீழாக மாற்றப்படுகிறது; மின் சுமைகள் இந்த பேட்டரிகளில் இருந்து மின்சாரத்தை எடுக்கின்றன. பொதுவாக, 1 கிலோவாட் கூரை சூரிய மண்டலத்திற்கு 10 சதுர மீட்டர் தேவைப்படுகிறது. மீட்டர் நிழல் இல்லாத பகுதி. இருப்பினும், உண்மையான அளவு, சூரிய கதிர்வீச்சு மற்றும் வானிலை நிலைமைகளின் உள்ளூர் காரணிகள், சூரிய தொகுதியின் செயல்திறன், கூரையின் வடிவம் போன்றவற்றைப் பொறுத்தது.
நேராக கட்டம் கட்டப்பட்ட சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பு (அல்லது கிரிட்-டைடு சிஸ்டம்)
நேராக கட்டம் கட்டப்பட்ட அமைப்பில் (அல்லது கிரிட்-டைடு சிஸ்டம்), SPV பேனல்கள் கட்டுப்படுத்தி மற்றும் ஆற்றல் மீட்டர் மூலம் பொது மின் விநியோக வரிகளுடன் இணைக்கப்படும். இங்கு பேட்டரிகள் பயன்படுத்தப்படவில்லை. வீட்டின் உடனடி மின் தேவைகளை ஆற்றுவதற்கு மின்சாரம் முதலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அந்தத் தேவைகள் பூர்த்தியாகும் போது, கூடுதல் மின்சாரம் மின்சக்தி மீட்டர் மூலம் கட்டத்திற்கு அனுப்பப்படுகிறது. சோலார் பேனல்கள் உற்பத்தி செய்வதை விட வீட்டிற்கு அதிக மின்சாரம் தேவைப்படும் போது ஒரு கட்டத்துடன் சூரிய சக்தி அமைப்பை இணைக்கவும், பின்னர் தேவையான மின்சாரத்தின் சமநிலை பயன்பாட்டு கட்டத்தால் வழங்கப்படுகிறது.
உதாரணமாக, வீட்டில் உள்ள மின் சுமை 20 ஆம்பியர் மின்னோட்டத்தை உட்கொண்டால், சூரிய சக்தி 12 ஆம்பியர்களை மட்டுமே உருவாக்க முடியும் என்றால், 8 ஆம்பியர் கட்டத்திலிருந்து எடுக்கப்படும். வெளிப்படையாக, இரவில் மின் தேவைகள் அனைத்தும் கட்டம் மூலம் வழங்கப்படுகின்றன, ஏனெனில் ஒரு கட்டம் இணைப்பு அமைப்புடன் நீங்கள் பகலில் நீங்கள் உருவாக்கும் சக்தியை சேமிக்க முடியாது.
இந்த வகை அமைப்பின் ஒரு குறைபாடு என்னவென்றால் , மின்சாரம் வெளியேறும் போது, அமைப்பும் செயலிழக்கிறது. இது பாதுகாப்பு காரணங்களுக்காக உள்ளது, ஏனெனில் மின் கம்பிகளில் பணிபுரியும் லைன்மேன்கள் மின்கம்பத்திற்கு எந்த ஆதாரமும் இல்லை என்பதை அறிந்து கொள்ள வேண்டும். கிரிட்-டைட் இன்வெர்ட்டர்கள் கட்டத்தை உணராத போது தானாகவே துண்டிக்க வேண்டும். இதன் பொருள், மின்தடை அல்லது அவசரநிலையின் போது உங்களால் மின்சாரம் வழங்க முடியாது மற்றும் பிற்கால பயன்பாட்டிற்கு ஆற்றலைச் சேமிக்க முடியாது. உங்கள் கணினியிலிருந்து மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தும் போது, அதாவது உச்ச தேவை நேரம் போன்றவற்றையும் உங்களால் கட்டுப்படுத்த முடியாது.
கிரிட் இன்டராக்டிவ் அல்லது கிரிட்-டைட் (ஹைப்ரிட்) சோலார் ஃபோட்டோவோல்டாயிக் சிஸ்டம்
கிரிட் அமைப்புக்கு நாம் வழங்கக்கூடிய மற்றொரு அமைப்பு உள்ளது. நாம் பணம் சம்பாதிக்கலாம் அல்லது தேவைப்படும் போதெல்லாம் நம்மால் வழங்கப்பட்ட ஆற்றலை திரும்பப் பெறலாம்.
பேட்டரி சேமிப்பு இல்லாத சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பு - கிரிட் இன்டராக்டிவ் அல்லது கிரிட்-டைட் (ஹைப்ரிட்)
இந்த SPV அமைப்புகள் சூரிய மின்சக்தியை உருவாக்குகின்றன மற்றும் உள்நாட்டில் சுமைகளை வழங்குகின்றன மற்றும் உள்ளூர் விநியோக அமைப்புக்கு வழங்குகின்றன. இந்த வகை SPV அமைப்பு கூறுகள் (அ) SPV குழு மற்றும் (ஆ) இன்வெர்ட்டர். கிரிட்-இணைக்கப்பட்ட அமைப்பு வழக்கமான மின்சாரத்தில் இயங்கும் அமைப்பைப் போன்றது, சில அல்லது அனைத்து மின்சாரமும் சூரியனில் இருந்து வருகிறது. பேட்டரி சேமிப்பு இல்லாத இந்த அமைப்புகளின் குறைபாடு என்னவென்றால், மின் தடையின் போது அவர்களுக்கு மின்சாரம் இல்லை.
பேட்டரி சேமிப்பு இல்லாமல் கிரிட்-டைட் (ஹைப்ரிட்) சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பு நன்மைகள்
இது மிகக் குறைவான பராமரிப்புடன் கூடிய குறைந்த செலவில் உள்ள அமைப்பாகும்
கணினி உள் தேவையை விட அதிக சக்தியை உற்பத்தி செய்தால், கூடுதல் ஆற்றல் பயன்பாட்டு கட்டத்துடன் பரிமாறிக்கொள்ளப்படுகிறது.
கிரிட்-டைரக்ட் அமைப்புகள் அதிக செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன, ஏனெனில் பேட்டரிகள் இதில் ஈடுபடவில்லை.
அதிக மின்னழுத்தம் என்றால் சிறிய கம்பி அளவு.
2018-19 நிதியாண்டிற்கான கட்டத்துடன் இணைக்கப்பட்ட கூரை சூரிய அமைப்புகளின் தோராயமான விலை ரூ. 53 ஒரு வாட் – ரூ. ஒரு வாட் 60.
கிரிட் இன்டராக்டிவ் அல்லது கிரிட்-டைட் (ஹைப்ரிட்) சோலார் ஃபோட்டோவோல்டாயிக் சிஸ்டம் பேட்டரி சேமிப்பகத்துடன்
இந்த வகையான சோலார் ஃபோட்டோவோல்டாயிக் சிஸ்டம் கட்டத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் மாநில ஊக்கத்தொகைகளுக்குத் தகுதிபெறலாம், அதே நேரத்தில் உங்கள் பயன்பாட்டுக் கட்டணத்தையும் குறைக்கலாம். அதே நேரத்தில், மின் தடை ஏற்பட்டால், இந்த அமைப்பில் மீண்டும் சக்தி உள்ளது. பேட்டரி அடிப்படையிலான கட்டம்-கட்டுப்பட்ட அமைப்புகள் செயலிழப்பின் போது ஆற்றலை வழங்குகின்றன மற்றும் அவசரகாலத்தில் பயன்படுத்த ஆற்றலைச் சேமிக்க முடியும். மின்சாரம் துண்டிக்கப்படும் போது லைட்டிங் மற்றும் உபகரணங்கள் போன்ற அத்தியாவசிய சுமைகளும் பேக்-அப் பவரைக் கொண்டிருக்கும். அதிக தேவை நேரங்களிலும் ஒருவர் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தலாம், ஏனெனில் ஆற்றல் பின்னர் பயன்படுத்துவதற்காக பேட்டரி வங்கியில் சேமிக்கப்பட்டுள்ளது.
இந்த சோலார் ஃபோட்டோவோல்டாயிக் அமைப்பின் முக்கிய குறைபாடுகள் என்னவென்றால், அடிப்படை கட்டம் கட்டப்பட்ட அமைப்புகளை விட விலை அதிகமாக உள்ளது மற்றும் குறைவான செயல்திறன் கொண்டது. சேர்க்கப்பட்ட கூறுகளும் உள்ளன. பேட்டரிகளைச் சேர்ப்பதற்கு, அவற்றைப் பாதுகாக்க ஒரு சார்ஜ் கன்ட்ரோலர் தேவைப்படுகிறது. நீங்கள் காப்புப் பிரதி எடுக்க விரும்பும் முக்கியமான சுமைகளைக் கொண்ட துணைக் குழுவும் இருக்க வேண்டும். வீட்டில் கட்டம் பயன்படுத்தும் அனைத்து சுமைகளும் கணினியுடன் காப்புப் பிரதி எடுக்கப்படவில்லை. மின் தடை ஏற்படும் போது தேவைப்படும் முக்கியமான சுமைகள். அவை பின்-அப் துணை பேனலில் தனிமைப்படுத்தப்படுகின்றன.
