ऊर्जा संसाधनों की कमी हमें ऊर्जा के नए स्रोतों की तलाश करने के लिए मजबूर करती है। ऐसे में सबसे अच्छा उपाय है कि सूर्य की अक्षय ऊर्जा का उपयोग किया जाए। प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने वाले उपकरण को सौर बैटरी कहा जाता है। तेजी से, पैसे बचाने की परवाह करने वाले लोग अपने घरों में सोलर पैनल लगाने के बारे में सोच रहे हैं। लेख में हम ऐसी बैटरियों के प्रकार, उनके फायदे और नुकसान को समझेंगे, साथ ही आपको यह भी बताएंगे कि आपके घर के लिए कौन सा आकार सबसे अच्छा है।
आवेदन क्षेत्र
सौर बैटरी ने मानव जीवन के कई क्षेत्रों में आवेदन पाया है। इनका उपयोग अंतरिक्ष स्टेशनों और विमान निर्माण में किया जाता है। फ्रांस में एक सौर ऊर्जा से चलने वाला राजमार्ग बनाया गया है जो एक छोटे से गांव की स्ट्रीट लाइटिंग को बिजली प्रदान करता है। भूमध्यसागरीय देशों में ऐसी बैटरियां घरों की छतों पर लगाई जाती हैं।गर्म पानी की मांग को पूरा करने के लिए। इनका उपयोग इलेक्ट्रिक वाहनों और स्ट्रीट लैंप में किया जाता है। इमारतों, मूर्तियों, पार्कों और आस-पास के क्षेत्रों की सजावटी रोशनी के डिजाइन में सौर ऊर्जा से चलने वाले लैंप लोकप्रिय हैं। पोर्टेबल डिवाइस ऐसे ऊर्जा स्रोतों से लैस हैं: फ्लैशलाइट, कैलकुलेटर, प्लेयर। दक्षिण कोरिया ने एक सौर पैनल का आविष्कार किया है जिसे मानव त्वचा के नीचे रखा जा सकता है, जैसे कि पेसमेकर।
फायदे और नुकसान
सौर पैनलों का मुख्य लाभ स्वच्छ, नवीकरणीय सौर ऊर्जा का उपयोग है। फोटोकल्स पर्यावरण को प्रदूषित नहीं करते हैं और शोर नहीं करते हैं। बैटरी का डिज़ाइन काफी सरल है, जिससे ब्रेकडाउन दुर्लभ हैं। इसके अलावा, आप पैनलों की संख्या बढ़ाकर डिवाइस की शक्ति बढ़ा सकते हैं। सौर पैनल टिकाऊ होते हैं, उनकी सेवा का जीवन कई दशकों का होता है। उन्हें विशेष देखभाल की आवश्यकता नहीं है, केवल समय-समय पर उन्हें धूल से पोंछना आवश्यक है।
नुकसान में बड़े सिस्टम को असेंबल और कॉन्फिगर करने की जटिलता शामिल है। पोर्टेबल बैटरी को समायोजन की आवश्यकता नहीं होती है। सौर बैटरियों की दक्षता कम होती है, केवल लगभग 20%। एक छोटे से घर की बिजली की जरूरतों को पूरा करने के लिए, एक बड़े क्षेत्र में बैटरी स्थापित करना आवश्यक है। सौर पैनलों की लागत अभी भी अधिक है। यह उनके उत्पादन की ख़ासियत के कारण है।
कार्य सिद्धांत
सबसे लोकप्रियसिलिकॉन क्रिस्टल घरेलू सौर कोशिकाओं के निर्माण के लिए सामग्री हैं। सिलिकॉन वेफर्स एक अर्धचालक है जो सूर्य से प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। यह बैटरी में जमा हो जाता है। सोलर पैनल डायरेक्ट करंट पैदा करते हैं। यह एलईडी को पावर देने के लिए उपयुक्त है। यदि घरेलू बिजली के उपकरणों को बिजली देने के लिए सूर्य की ऊर्जा का उपयोग किया जाता है, तो डिजाइन को इन्वर्टर डीसी-टू-एसी इन्वर्टर के साथ पूरक किया जाना चाहिए। वायुमंडलीय एजेंटों और धूल से बचाने के लिए सौर मॉड्यूल टेम्पर्ड ग्लास से ढका हुआ है।
दृश्य
सिलिकॉन सौर सेल तीन प्रकार में आते हैं: मोनोक्रिस्टलाइन, पॉलीक्रिस्टलाइन और अनाकार।
मोनोक्रिस्टल पैनल 1400 डिग्री सेल्सियस के तापमान के प्रभाव में उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन से बने होते हैं। नतीजतन, 14-20 सेमी के व्यास और 2 मीटर तक की लंबाई वाला एक क्रिस्टल प्राप्त होता है। क्रिस्टल को 250-300 माइक्रोन की मोटाई के साथ प्लेटों में काट दिया जाता है और इलेक्ट्रोड के ग्रिड पर रखा जाता है। ऐसे पैनलों की दक्षता 19% तक पहुँच जाती है, घरेलू मॉड्यूल 14-18% तक पहुँच जाते हैं। जटिल उत्पादन तकनीक के कारण, मोनोक्रिस्टलाइन सौर पैनल पॉलीक्रिस्टलाइन सौर पैनलों की तुलना में अधिक महंगे हैं। इसके अलावा, सिलिकॉन क्रिस्टल एक बहुभुज है, यही वजह है कि मॉड्यूल के उपयोगी क्षेत्र को पूरी तरह से भरना संभव नहीं होगा। एकल क्रिस्टल का रंग काला या गहरा नीला होता है।
पॉलीक्रिस्टलाइन सौर पैनल कम तापमान पर सरलीकृत तकनीक का उपयोग करके बनाए जाते हैं। सेमीकंडक्टर क्रिस्टल की अलग-अलग दिशाएँ होती हैं, जो दक्षता को कम कर देती हैं12-14%। इसके अलावा, पॉलीक्रिस्टलाइन बैटरी का सेवा जीवन 25 वर्ष है, जो कि एकल क्रिस्टल का आधा है। पॉलीक्रिस्टल चमकीले नीले रंग के होते हैं और सौर मॉड्यूल को पूरी तरह से भर देते हैं। एकल क्रिस्टल पर पॉलीक्रिस्टलाइन सौर कोशिकाओं का लाभ बिखरी हुई रोशनी को अवशोषित करने की क्षमता है। इस प्रकार, बादल के मौसम में और शाम के समय भी ऊर्जा का संचय होता है।
अनाकार सौर पैनल फिल्म प्रौद्योगिकी का उपयोग करके सिलिकॉन हाइड्रोजन से बनाए जाते हैं। ऐसे मॉड्यूल की दक्षता काफी कम है, लगभग 5%। हालांकि, वे अन्य प्रकार की बैटरियों की तुलना में 20 गुना बेहतर प्रकाश को अवशोषित करते हैं। अक्सर पॉली- या सिंगल क्रिस्टल के साथ अनाकार सिलिकॉन के संयोजन होते हैं। यह आपको विभिन्न प्रकार के अर्धचालकों के लाभों को संयोजित करने की अनुमति देता है।
कैसे चुनें?
तो पॉलीक्रिस्टलाइन या मोनोक्रिस्टलाइन सोलर सेल में से क्या चुनें?
आपको इस बात पर ध्यान देना चाहिए कि किसी भी प्रकार की बैटरी से आवश्यक शक्ति प्राप्त की जा सकती है। प्रश्न उनकी स्थापना के लिए उपलब्ध क्षेत्र में है। यदि पर्याप्त जगह नहीं है, तो उच्चतम दक्षता वाले सिंगल-क्रिस्टल मॉड्यूल पर रुकना बेहतर है। यदि क्षेत्र का मुद्दा महत्वपूर्ण नहीं है, तो घर के लिए पॉलीक्रिस्टलाइन सौर पैनल सबसे अच्छा समाधान होगा। समान शक्ति के साथ, और यह देखते हुए कि पॉलीक्रिस्टल की लागत लगभग 10% कम है, सौर फार्म की कुल लागत थोड़ी सस्ती होगी। इसके अलावा, पॉलीक्रिस्टलाइन सौर पैनल बादल के मौसम में भी ऊर्जा को अवशोषित करते हैं।
जीवाश्म ऊर्जा की कमी की समस्याहर साल बढ़ जाता है, और पर्यावरण प्रदूषण की डिग्री और अधिक तीव्र हो जाती है। इस संबंध में, कई लोगों ने वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों पर पूरा ध्यान दिया है। एक आशाजनक दिशा सूर्य की प्रकाश ऊर्जा से बिजली प्राप्त करना है। सौर पैनलों का उपयोग प्रकाश को बिजली में बदलने के लिए किया जाता है। वे टिकाऊ हैं, शोर पैदा नहीं करते हैं, संचालित करने में आसान हैं। सौर मॉड्यूल के उत्पादन में, सिलिकॉन के मोनो- और पॉलीक्रिस्टल का उपयोग किया जाता है। मोनोक्रिस्टलाइन पैनल अधिक कुशल होते हैं, जबकि पॉलीक्रिस्टलाइन सौर पैनल आवारा प्रकाश को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं और कुछ सस्ते होते हैं।
