বাড়ি > খবর > কোম্পানির খবর

ফটোভোটাইক্স কি?

2022-12-22

ফটোভোলটাইক হল পারমাণবিক স্তরে আলোর সরাসরি বিদ্যুতে রূপান্তর। কিছু উপাদান ফটোইলেকট্রিক প্রভাব নামে পরিচিত একটি সম্পত্তি প্রদর্শন করে যা তাদের আলোর ফোটন শোষণ করে এবং ইলেকট্রন ছেড়ে দেয়। যখন এই মুক্ত ইলেক্ট্রনগুলিকে বন্দী করা হয়, তখন একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহের ফলাফল যা বিদ্যুৎ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

1839 সালে ফরাসি পদার্থবিদ এডমন্ড বেকেরেল প্রথম আলোকবিদ্যুৎ প্রভাবটি লক্ষ্য করেছিলেন, যিনি দেখেছিলেন যে কিছু পদার্থ আলোর সংস্পর্শে এলে অল্প পরিমাণে বৈদ্যুতিক প্রবাহ উৎপন্ন করে। 1905 সালে, আলবার্ট আইনস্টাইন আলোর প্রকৃতি এবং ফোটোভোলটাইক প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে আলোক বৈদ্যুতিক প্রভাব বর্ণনা করেছিলেন, যার জন্য তিনি পরে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার জিতেছিলেন। প্রথম ফটোভোলটাইক মডিউলটি 1954 সালে বেল ল্যাবরেটরিজ দ্বারা নির্মিত হয়েছিল। এটি একটি সৌর ব্যাটারি হিসাবে বিল করা হয়েছিল এবং এটি বেশিরভাগই কেবল একটি কৌতূহল ছিল কারণ এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা খুব ব্যয়বহুল ছিল। 1960 এর দশকে, মহাকাশ শিল্প মহাকাশযানে শক্তি সরবরাহ করার জন্য প্রযুক্তির প্রথম গুরুতর ব্যবহার শুরু করে। স্পেস প্রোগ্রামের মাধ্যমে, প্রযুক্তি উন্নত হয়েছে, এর নির্ভরযোগ্যতা প্রতিষ্ঠিত হয়েছে এবং খরচ কমতে শুরু করেছে। 1970-এর দশকে শক্তি সংকটের সময়, ফটোভোলটাইক প্রযুক্তি অ-স্পেস অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য শক্তির উত্স হিসাবে স্বীকৃতি লাভ করে।

 


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।

মাল্টিজাংশন কোষে আজকের গবেষণার বেশিরভাগ অংশ উপাদান কোষগুলির একটি (বা সমস্ত) হিসাবে গ্যালিয়াম আর্সেনাইডের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। ঘনীভূত সূর্যালোকের অধীনে এই ধরনের কোষগুলি প্রায় 35% এর কার্যকারিতায় পৌঁছেছে। মাল্টিজাংশন ডিভাইসের জন্য অধ্যয়ন করা অন্যান্য উপকরণগুলি হল নিরাকার সিলিকন এবং তামা ইন্ডিয়াম ডিসেলেনাইড।

উদাহরণ স্বরূপ, নিচের মাল্টিজাংশন ডিভাইসটি গ্যালিয়াম ইন্ডিয়াম ফসফাইডের একটি উপরের সেল, "একটি টানেল জংশন", কোষের মধ্যে ইলেক্ট্রন প্রবাহে সাহায্য করার জন্য এবং গ্যালিয়াম আর্সেনাইডের নীচের কক্ষ ব্যবহার করে।


We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept