ফটোভোটাইক্স কি?

উপরের চিত্রটি একটি মৌলিক ফটোভোলটাইক কোষের ক্রিয়াকলাপকে চিত্রিত করে, যাকে সৌর কোষও বলা হয়। সৌর কোষগুলি মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স শিল্পে ব্যবহৃত সিলিকনের মতো একই ধরণের সেমিকন্ডাক্টর উপকরণ দিয়ে তৈরি। সৌর কোষের জন্য, একটি পাতলা সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফারকে বিশেষভাবে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করার জন্য চিকিত্সা করা হয়, একদিকে ধনাত্মক এবং অন্যদিকে নেতিবাচক। যখন আলোক শক্তি সৌর কোষে আঘাত করে, তখন অর্ধপরিবাহী পদার্থের পরমাণু থেকে ইলেকট্রনগুলি ছিটকে পড়ে। যদি বৈদ্যুতিক পরিবাহী ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক দিকের সাথে সংযুক্ত থাকে, একটি বৈদ্যুতিক সার্কিট গঠন করে, তবে ইলেকট্রনগুলি একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহের আকারে ধরা যেতে পারে - অর্থাৎ বিদ্যুৎ। এই বিদ্যুতটি তখন আলো বা টুলের মতো লোড পাওয়ার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

বেশ কয়েকটি সৌর কোষ বৈদ্যুতিকভাবে একে অপরের সাথে সংযুক্ত এবং একটি সমর্থন কাঠামো বা ফ্রেমে মাউন্ট করাকে ফটোভোলটাইক মডিউল বলা হয়। মডিউলগুলি একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজে বিদ্যুৎ সরবরাহ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যেমন একটি সাধারণ 12 ভোল্ট সিস্টেম। উত্পাদিত বর্তমান মডিউল কতটা আলো আঘাত করে তার উপর সরাসরি নির্ভর করে।

আজকের সবচেয়ে সাধারণ PV ডিভাইসগুলি একটি একক জংশন বা ইন্টারফেস ব্যবহার করে, একটি সেমিকন্ডাক্টরের মধ্যে যেমন একটি PV সেলের মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করতে। একটি একক-জংশন PV কোষে, শুধুমাত্র ফোটন যাদের শক্তি কোষের উপাদানের ব্যান্ড গ্যাপের সমান বা তার চেয়ে বেশি তারা একটি বৈদ্যুতিক সার্কিটের জন্য একটি ইলেকট্রন মুক্ত করতে পারে। অন্য কথায়, একক-জাংশন কোষের ফটোভোলটাইক প্রতিক্রিয়া সূর্যের বর্ণালীর অংশের মধ্যে সীমাবদ্ধ যার শক্তি শোষণকারী উপাদানের ব্যান্ড গ্যাপের উপরে এবং নিম্ন-শক্তি ফোটন ব্যবহার করা হয় না।

এই সীমাবদ্ধতা অতিক্রম করার একটি উপায় হল একটি ভোল্টেজ উৎপন্ন করতে একাধিক ব্যান্ড গ্যাপ এবং একাধিক জংশন সহ দুটি (বা তার বেশি) ভিন্ন কোষ ব্যবহার করা। এগুলিকে "মাল্টিজাংশন" কোষ হিসাবে উল্লেখ করা হয় (এটিকে "ক্যাসকেড" বা "ট্যান্ডেম" কোষও বলা হয়)। মাল্টিজাংশন ডিভাইসগুলি উচ্চতর মোট রূপান্তর দক্ষতা অর্জন করতে পারে কারণ তারা আলোর শক্তির বর্ণালীকে বিদ্যুতে রূপান্তর করতে পারে।

নীচে দেখানো হিসাবে, একটি মাল্টিজাংশন ডিভাইস হল ব্যান্ড গ্যাপ (যেমন) এর অবরোহী ক্রমে পৃথক একক-জাংশন কোষের একটি স্ট্যাক। উপরের কোষটি উচ্চ-শক্তিযুক্ত ফোটনগুলিকে ক্যাপচার করে এবং বাকি ফোটনগুলিকে নিম্ন-ব্যান্ড-গ্যাপ কোষ দ্বারা শোষিত করার জন্য পাস করে।