रूपांतरण दक्षता फोटोवोल्टिक डिवाइस के विद्युत शक्ति आउटपुट और डिवाइस पर पड़ने वाली सूर्य की रोशनी की शक्ति का अनुपात है। सरल शब्दों में, इसे इस प्रकार परिभाषित किया जा सकता है घटना सौर ऊर्जा की मात्रा जो पी.वी. प्रणाली द्वारा बिजली में परिवर्तित हो जाती है.
शोधकर्ताओं ने 50% के करीब दक्षता वाली पी.वी. कोशिकाएं बनाई हैं, जबकि अधिकांश वाणिज्यिक पैनलों की दक्षता 15 से 20 प्रतिशत होती है।
रूपांतरण दक्षता को प्रभावित करने वाले कारक कौन से हैं?
पी.वी. सेल हमेशा 100% धूप को बिजली में नहीं बदल पाते। वास्तव में इसका अधिकांश हिस्सा खत्म हो जाता है। सौर सेल की प्राप्त होने वाली धूप को परिवर्तित करने की क्षमता कई तरह के डिज़ाइन तत्वों द्वारा सीमित होती है। इन पहलुओं को ध्यान में रखकर डिज़ाइन करके उच्च दक्षता प्राप्त की जा सकती है।
1. तरंग दैर्ध्य
फोटॉन या ऊर्जा पैकेट प्रकाश के निर्माण खंड हैं और विभिन्न ऊर्जाओं और तरंगदैर्ध्य में आते हैं। सतह तक पहुंचने वाली सूर्य की रोशनी ग्रह की किरणें पराबैंगनी से लेकर अवरक्त तक फैली हुई हैं। कुछ फोटॉन तब परावर्तित होते हैं जब प्रकाश सौर सेल की सतह से टकराता है, जबकि अन्य सीधे गुजर जाते हैं। अवशोषित फोटॉनों में से कुछ की ऊर्जा ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है। शेष में इलेक्ट्रॉनों को छोड़ने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है परमाणु बंधनजिसके परिणामस्वरूप आवेश वाहक और विद्युत धारा उत्पन्न होती है।
2. तापमान
कम तापमान आमतौर पर सौर कोशिकाओं के लिए सबसे अच्छा होता है। करंट में मामूली वृद्धि होती है लेकिन वोल्टेज में बहुत बड़ी कमी उच्च तापमान द्वारा लाए गए अर्धचालक विशेषताओं में बदलाव का परिणाम है। अत्यधिक तापमान वृद्धि सेल और अन्य मॉड्यूल में मौजूद सामग्रियों को भी नुकसान पहुंचा सकता है, जिससे उनका कार्यशील जीवनकाल कम हो जाता है। चूँकि कोशिकाओं पर पड़ने वाली अधिकांश सूर्य की रोशनी गर्मी में बदल जाती है, इसलिए प्रभावी थर्मल प्रबंधन दक्षता और जीवनकाल को बढ़ाता है।
3. परावर्तन
को कम करके कोशिका की सतह से परावर्तित प्रकाश की मात्रा, दक्षता में सुधार किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जिस सिलिकॉन का उपचार नहीं किया गया है, वह उस पर पड़ने वाले प्रकाश का 30% से अधिक परावर्तित करता है। परावर्तन कम हो जाता है विरोधी प्रतिबिंब कोटिंग्स और बनावट वाली सतहें। गहरा नीला या काला रंग उच्च दक्षता वाले सेल का संकेत देगा।
आप रूपांतरण दक्षता का निर्धारण कैसे करते हैं?
एक सेल द्वारा उत्पादित बिजली की मात्रा का अनुमान लगाने के लिए; शोधकर्ताओं ने फोटोवोल्टिक (पीवी) डिवाइस के प्रदर्शन का मूल्यांकन करें। करंट और वोल्टेज मिलकर बिजली पैदा करते हैं। करंट और वोल्टेज के बीच संबंध पीवी डिवाइस की विद्युत विशेषताओं को मापते हैं। सेल या मॉड्यूल द्वारा उत्पन्न करंट और वोल्टेज ओम के नियम के अनुसार बदल जाएगा यदि डिवाइस के दो टर्मिनलों पर एक विशेष "लोड" प्रतिरोध जुड़ा हुआ है (दो बिंदुओं के बीच एक कंडक्टर के माध्यम से करंट दो बिंदुओं के बीच संभावित अंतर के सीधे आनुपातिक है)। दक्षता को विभिन्न लोड प्रतिरोधों के लिए उत्पन्न करंट और वोल्टेज को मापने के द्वारा निर्धारित किया जाता है, जबकि सेल को प्रकाश के एक स्थिर, मानक स्तर के अधीन किया जाता है और एक सुसंगत सेल तापमान बनाए रखा जाता है।
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