सेल एक एकल विद्युत रासायनिक घटक है जो रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करके प्रत्यक्ष वोल्टेज उत्पन्न कर सकता है । बैटरी में कई सेल आमतौर पर एक दूसरे से विद्युत रूप से जुड़े होते हैं ताकि अधिक वोल्टेज प्राप्त किया जा सके। इससे संबंधित एक अन्य शब्द फोटोवोल्टिक सेल है, जो एक पीवी मॉड्यूल में सबसे छोटा अर्धचालक घटक है और प्रकाश ऊर्जा को प्रत्यक्ष धारा (वोल्टेज और करंट) में परिवर्तित करता है। इसे सौर सेल के नाम से भी जाना जाता है।
बैटरी सेल शब्द मूलभूत विद्युत रासायनिक इकाई, या इलेक्ट्रोड, विभाजक, इलेक्ट्रोलाइट, कंटेनर और टर्मिनलों के संयोजन को संदर्भित करता है, जो रासायनिक ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करके विद्युत ऊर्जा के स्रोत के रूप में कार्य करता है।
फोटोवोल्टाइक (पीवी) सेल ऊर्जा संचयन का एक रूप है जो सौर ऊर्जा को उपयोगी शक्ति में परिवर्तित करने के लिए फोटोवोल्टाइक प्रभाव का उपयोग करता है । पीवी सेल विभिन्न आकारों और आकृतियों में आते हैं, लेकिन वे हमेशा सौर फोटॉनों के साथ परस्पर क्रिया करके विद्युत धारा उत्पन्न करने के लिए अर्धचालकों पर निर्भर करते हैं।
फोटोवोल्टेइक सेल की परतें क्या हैं?
एक फोटोवोल्टिक सेल कई परतों से मिलकर बना होता है, जिनमें से प्रत्येक का एक विशेष कार्य होता है। सौर सेल में सबसे महत्वपूर्ण परत विशेष रूप से तैयार की गई अर्धचालक परत होती है। यह दो अलग-अलग परतों (पी-टाइप और एन-टाइप) से बनी होती है और यही वह परत है जो वास्तव में फोटोवोल्टिक प्रभाव का उपयोग करके सौर ऊर्जा को उपयोगी शक्ति में परिवर्तित करती है।
अर्धचालक के दोनों ओर चालक पदार्थ की एक परत उत्पन्न विद्युत को एकत्रित करती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सेल के सामने या प्रकाशित भाग को कंडक्टरों का संयम से उपयोग करना चाहिए ताकि सूर्य की बहुत अधिक विकिरण अर्धचालक तक पहुँचने से न रोकी जा सके। इसके विपरीत, पीछे या छायांकित भाग को कंडक्टर में पूरी तरह से लेपित किया जा सकता है।
परावर्तनरोधी कोटिंग अंतिम परत होती है, जिसे केवल सेल के उस हिस्से पर लगाया जाता है जिस पर प्रकाश पड़ता है। अर्धचालकों की स्वाभाविक परावर्तकता के कारण, परावर्तन हानि काफी अधिक हो सकती है । परावर्तनरोधी कोटिंग की एक या अधिक परतें लगाकर सेल की सतह से परावर्तित होने वाले सौर विकिरण की मात्रा को कम करें।
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क्या सौर सेल कुशल है?
सौर सेल अत्यधिक कुशल होते हैं। चूंकि सौर सेल की दक्षता को प्रभावित करने वाले कई कारक होते हैं, इसलिए दक्षता डिजाइन का एक महत्वपूर्ण पहलू है। सबसे बड़ा कारक यह है कि सिलिकॉन अर्धचालक पृथ्वी पर पहुंचने वाली सौर ऊर्जा के एक चौथाई भाग को बिजली में परिवर्तित नहीं कर सकते ।
अर्धचालकों के भौतिकी में क्रिस्टल संरचना से इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए सबसे कम फोटॉन ऊर्जा या बैंड-गैप ऊर्जा की आवश्यकता होती है। जब फोटॉन की ऊर्जा बैंड-गैप से कम हो जाती है, तो वह ऊष्मीय ऊर्जा बन जाती है। सिलिकॉन के लिए बैंड-गैप ऊर्जा 1.12 इलेक्ट्रॉन वोल्ट है।
