সোলার প্যানেল কিভাবে কাজ করে
সৌর প্যানেলের ডিভাইস এবং এর পরিচালনার নীতিটি নির্ভর করে কোন উপকরণ এবং কোন প্রযুক্তি দ্বারা এটি তৈরি করা হয়। অতএব, তাদের পার্থক্যগুলি কী তা বোঝার জন্য এবং ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত সমাধান বেছে নেওয়ার জন্য প্রধান বিকল্পগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা প্রয়োজন। সমস্ত ডেটা মানসম্পন্ন পণ্যগুলির জন্য প্রাসঙ্গিক, সস্তা ব্যাটারিগুলি উল্লিখিত পরামিতিগুলি পূরণ করতে পারে না, কারণ সেগুলি প্রায়শই প্রযুক্তি লঙ্ঘন করে তৈরি করা হয়।
পরিভাষা
এই ক্ষেত্রে ব্যবহৃত প্রধান পদ:
- সৌর শক্তি - প্যানেল ব্যবহার করার সময় সূর্য থেকে প্রাপ্ত বিদ্যুৎ।
- সোলার ইনসোলেশন - রশ্মির লম্ব পৃষ্ঠের প্রতি বর্গমিটারে কতটা সূর্যালোক প্রাপ্ত হয় তা দেখায়।
- ফটোভোলটাইক কোষ - সূর্যালোককে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করতে সক্ষম মডিউল। সাধারণত 1 থেকে 2 ওয়াট শক্তি উত্পাদন করে, তবে আরও উত্পাদনশীল বিকল্প রয়েছে।
- ফটোভোলটাইক সিস্টেম - যন্ত্রপাতির একটি সেট যা সূর্য থেকে আলোকে বিদ্যুতে রূপান্তর করে।
- সৌর কোষ বা প্যানেল হল ফটোভোলটাইক কোষগুলির একটি গোষ্ঠী যা একটি বড় মডিউলে একত্রিত হয় এবং সিরিজ বা সিরিজ-সমান্তরাল ফ্যাশনে সংযুক্ত থাকে। সাধারণত, একটি একক ব্যাটারিতে 36 থেকে 40টি সেগমেন্ট থাকে।
- অ্যারে - প্রয়োজনীয় পরিমাণ কারেন্ট পাওয়ার জন্য বেশ কয়েকটি সৌর প্যানেল সংযুক্ত।
- ফ্রেমযুক্ত মডিউল - একটি অ্যালুমিনিয়াম ফ্রেমের কাঠামো, টেকসই এবং বায়ুরোধী।
- ফ্রেমহীন উপাদান - নমনীয় সংস্করণ, এগুলি নিম্ন লোডের পরিস্থিতিতে ব্যবহৃত হয়।
- কিলোওয়াট-ঘন্টা (কিলোওয়াট) - বৈদ্যুতিক শক্তির একটি আদর্শ পরিমাপ।
- দক্ষতা (দক্ষতা) - সৌর প্যানেল। ভূপৃষ্ঠে আঘাতকারী সৌরশক্তি কতটা বিদ্যুতে রূপান্তরিত হয় তা নির্দেশ করে। সাধারণত, সূচক 15-24% হয়।
- অবক্ষয় - প্রাকৃতিক কারণে ঘটছে সৌর কোষের ক্ষমতা হ্রাস। মূল মানগুলির শতাংশ হিসাবে পরিমাপ করা হয়।
- পিক লোড হল সেই সময়ে যখন সবচেয়ে বেশি বিদ্যুতের প্রয়োজন হয়।
- সৌর প্যানেল তৈরির কাঁচামাল হল স্ফটিক সিলিকন। আজ সবচেয়ে সাধারণ এবং টেকসই বিকল্প।
- নিরাকার সিলিকন - বাষ্পীভবন দ্বারা পৃষ্ঠে প্রয়োগ করা এবং একটি প্রতিরক্ষামূলক রচনা দ্বারা আবৃত রচনা।
- সেমিকন্ডাক্টর - পদার্থ যা নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে কারেন্ট পরিচালনা করতে পারে। এর মধ্যে সৌর কোষ তৈরিতে ব্যবহৃত বেশিরভাগ নতুন উপকরণ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
- বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল - ডিসি থেকে এসি কারেন্ট রূপান্তর করার জন্য ডিভাইস।
- কন্ট্রোলার - ব্যাটারিগুলিকে সঠিকভাবে চার্জ করার জন্য সৌর মডিউলগুলি থেকে আউটপুট ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করে।
এই শুধুমাত্র সবচেয়ে সাধারণ পদ, অতিরিক্ত বিকল্প আছে. কিন্তু এমনকি বেসিকগুলি জানা আপনাকে বিষয়টিকে আরও ভালভাবে বুঝতে সাহায্য করবে।
গুণমান বিভাগ
একটি সৌর প্যানেলের গুণমান মূল্যায়ন করার জন্য, আমাদের প্রথমে ফটোভোলটাইক কোষ তৈরি করতে ব্যবহৃত কাঁচামালের গ্রেড খুঁজে বের করতে হবে। এটি সমাপ্ত পণ্যের দক্ষতা এবং পরিষেবা জীবন নির্ধারণ করে। চারটি প্রধান শ্রেণী রয়েছে:
- এ গ্রেড - সেরা গ্রেড, যা কোন ক্ষতি এবং ফাটল মুক্ত। ভরাটের একজাতীয়তা এবং পৃষ্ঠের মসৃণতা উচ্চ কার্যকারিতার গ্যারান্টি দেয়, যা প্রায়শই ডকুমেন্টেশনে উল্লিখিত চেয়েও বেশি। উপরন্তু, এই বৈকল্পিক সর্বনিম্ন অবক্ষয় হার আছে এবং একটি দীর্ঘ সময়ের জন্য ভাল কর্মক্ষমতা বজায় রাখে.
- গ্রেড বি মানের দিক থেকে কিছুটা খারাপ, এবং পৃষ্ঠের ত্রুটি থাকতে পারে। যাইহোক, এটি প্রায়শই গ্রেড A-এর কর্মক্ষমতার সাথে তুলনীয় পণ্য উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়।অবক্ষয় সূচকটি অনেক খারাপ, তাই এটি তার প্রাথমিক বৈশিষ্ট্যগুলি দ্রুত হারায়।
- গ্রেড সি - বিকল্প, যার বেশ গুরুতর ত্রুটি থাকতে পারে - ফাটল থেকে চিপস এবং অন্যান্য ক্ষতি পর্যন্ত। দামের দিক থেকে, এই জাতীয় মডিউলগুলি অনেক সস্তা, তবে তাদের দক্ষতা 15% এর বেশি নয়। সস্তা সমাধান যা ছোট লোডের জন্য উপযুক্ত।
- গ্রেড ডি - সংক্ষেপে, এটি ফটোভোলটাইক কোষ তৈরির পরে অবশিষ্ট বর্জ্য, যা ব্যাটারি তৈরিতে ব্যবহার করা উচিত নয়। কিন্তু অনেক সৎ নির্মাতারা, বিশেষ করে এশিয়া থেকে, তাদের উৎপাদনে ব্যবহার করে। এই বিকল্পের কর্মক্ষমতা অত্যন্ত খারাপ.
প্রথম বিকল্পটি বেছে নেওয়া ভাল, চরম ক্ষেত্রে দ্বিতীয়টি করবে। শুধুমাত্র তারা স্বাভাবিক দক্ষতা প্রদান করতে সক্ষম হবে এবং একটি দীর্ঘ সময়ের জন্য পরিবেশন করা হবে।
ইভা লেমিনেটিং উপাদান একটি বিশেষ ফিল্ম যা সামনের দিকে অবস্থিত এবং বিপরীত দিকে ব্যবহার করা যেতে পারে। প্রধান উদ্দেশ্য হল সূর্যালোকের সাথে হস্তক্ষেপ না করে প্রতিকূল প্রভাব থেকে কাজের উপাদানগুলিকে রক্ষা করা। গুণগত বৈচিত্রগুলি প্রায় 25 বছর, নিম্ন-মানের - 5 থেকে 10 বছর পর্যন্ত পরিবেশন করে। চোখের দ্বারা বিভিন্নতা নির্ধারণ করা অসম্ভব, তাই দাম থেকে এগিয়ে যাওয়া সহজ - ভাল মানের বিকল্পগুলি কম হবে না।
ভিডিওতে দেখানো হয়েছে কিভাবে সূর্যালোকের উদাহরণ দিয়ে বৈদ্যুতিক প্রবাহ তৈরি হয়।
কাজ নীতি
সোলার প্যানেলের বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যাখ্যা করা বেশ কঠিন, তবে সাধারণ পয়েন্টগুলি বোঝা সম্ভব:
- যখন সূর্যালোক আলোককোষে আঘাত করে, তখন সেখানে ভারসাম্যহীন ইলেকট্রন-হোল জোড়া তৈরি হতে শুরু করে।
- ইলেকট্রনের আধিক্যের কারণে, তারা সেমিকন্ডাক্টরের নীচের স্তরে যেতে শুরু করে।
- বাহ্যিক সার্কিটে একটি ভোল্টেজ তৈরি হয়। ধনাত্মক মেরুটি p-স্তরের সংস্পর্শে উপস্থিত হয় এবং নেতিবাচক মেরুটি n-স্তরের সংস্পর্শে উপস্থিত হয়।
- যদি একটি ব্যাটারি প্যাক ফটোভোলটাইক কোষের সাথে সংযুক্ত থাকে তবে একটি বন্ধ বৃত্ত তৈরি হয় এবং ক্রমাগত চলমান ইলেকট্রনগুলি ব্যাটারি প্যাকে ধীরে ধীরে চার্জ প্রদান করে।
- প্রচলিত সিলিকন মডিউলগুলি একক-ট্রানজিশন কোষ, যা শুধুমাত্র সূর্যালোকের একটি নির্দিষ্ট বর্ণালী থেকে শক্তি উৎপন্ন করতে পারে। এই কারণেই সরঞ্জামের দক্ষতা কম।
- সমস্যা সমাধানের জন্য, নির্মাতারা ক্যাসকেড সংস্করণ তৈরি করেছে; তারা সৌর বর্ণালীর বিভিন্ন রশ্মি থেকে শক্তি নিতে পারে। এটি কার্যকারিতা বাড়ায়, তবে উচ্চ উত্পাদন ব্যয়ের কারণে এই জাতীয় প্যানেলের দাম অনেক বেশি।
- যে শক্তি বিদ্যুতে রূপান্তরিত হয় না তা তাপে রূপান্তরিত হয়, তাই সৌর প্যানেলগুলি প্রক্রিয়ায় 55 ডিগ্রি পর্যন্ত গরম হয় এবং অর্ধপরিবাহী প্যানেলগুলি 180 ডিগ্রি পর্যন্ত উত্তপ্ত হয়। এবং এটি যত বেশি গরম হয়, সোলার প্যানেলের কার্যকারিতা হ্রাস পায়।
যাইহোক! সৌর প্যানেলগুলি পরিষ্কার শীতের দিনে সবচেয়ে কার্যকর, যখন যথেষ্ট আলো থাকে এবং নিম্ন তাপমাত্রা পৃষ্ঠকে শীতল করে।
তারা কি তৈরি করা হয়
একটি সৌর প্যানেলের গঠন অধ্যয়ন করার জন্য, প্রধান জাতগুলি বোঝা প্রয়োজন, যেহেতু উত্পাদন প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত কাঁচামালের উপর নির্ভর করে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে:
- CdTe ব্যাটারি. ফিল্ম মডিউল তৈরিতে ক্যাডমিয়াম টেলুরাইড ব্যবহার করা হয়। প্রায় 11% বা সামান্য বেশি দক্ষতা অর্জনের জন্য কয়েকশ মাইক্রোমিটারের একটি স্তর যথেষ্ট। এটি স্পষ্টতই কম হার, কিন্তু বিদ্যুতের খরচের প্রতি 1 ওয়াট পুনঃগণনাতে সিলিকনের ঐতিহ্যগত বিকল্পগুলির তুলনায় কমপক্ষে 30% সস্তা। তাছাড়া, এই জাতটি অনেক বেশি পাতলা এবং হালকা।
- CIGS টাইপ করুন. সংক্ষিপ্তকরণের অর্থ হল যে রচনাটিতে তামা, ইন্ডিয়াম, গ্যালিয়াম এবং সেলেনিয়াম অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। আমরা একটি সেমিকন্ডাক্টর পাই যা একটি ছোট স্তরেও প্রয়োগ করা হয়, কিন্তু প্রথম বিকল্পের বিপরীতে, এখানে কার্যকারিতা উচ্চতর এবং পরিমাণ 15%।
- GaAs এবং InP প্রকার প্রকারগুলি 5-6 মাইক্রনের একটি পাতলা স্তর প্রয়োগ করার ক্ষমতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং দক্ষতা প্রায় 20% হবে। সূর্যের আলো থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদনের প্রযুক্তিতে এটি একটি নতুন শব্দ। উচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রার কারণে, ব্যাটারিগুলি কার্যক্ষমতা না হারিয়ে খুব গরম হতে পারে। কিন্তু বিরল-আর্থ উপকরণ উৎপাদনে ব্যবহৃত হওয়ার কারণে, এই ধরনের খরচ বেশি।
- কোয়ান্টাম ডট ব্যাটারি (QDSC). তারা ঐতিহ্যগত বাল্ক উপকরণের পরিবর্তে সৌর শক্তি রূপান্তরের জন্য একটি শোষণকারী উপাদান হিসাবে কোয়ান্টাম ডট ব্যবহার করে। ব্যান্ডগ্যাপ টিউনিংয়ের বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, মাল্টিট্রানজিশন মডিউলগুলি তৈরি করা সম্ভব যা সৌর শক্তিকে আরও দক্ষতার সাথে শোষণ করে।
- নিরাকার সিলিকন বাষ্পীভবন দ্বারা প্রয়োগ করা হয় এবং একটি ভিন্নধর্মী গঠন আছে। এটি খুব কার্যকর নয়, তবে সমজাতীয় পৃষ্ঠ এমনকি বিক্ষিপ্ত আলো শোষণ করতে খুব ভাল।
- পলিক্রিস্টালাইন বৈকল্পিকগুলি সিলিকন গলিয়ে এবং একমুখী স্ফটিক তৈরি করার জন্য নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে এটিকে ঠান্ডা করে তৈরি করা হয়। উত্পাদনের সস্তাতা এবং ভাল দক্ষতার কারণে সবচেয়ে সাধারণ সমাধানগুলির মধ্যে একটি।
- মনোক্রিস্টালাইন কোষগুলি পাতলা প্লেটে কাটা এবং ফসফরাস দিয়ে মিশ্রিত একক স্ফটিক নিয়ে গঠিত। সবচেয়ে দীর্ঘস্থায়ী সমাধান, যার কম অবক্ষয়ের হার এবং কমপক্ষে 30 বছরের পরিষেবা জীবন রয়েছে, তবে প্রায়শই 10-15 বছর বেশি হয়।
যাইহোক! এই বা যে বৈকল্পিক দক্ষতা উত্পাদন প্রযুক্তির উপর নির্ভর করে, তাই এটি নির্দিষ্ট করা উচিত।
সোলার প্যানেলের সুবিধা এবং অসুবিধা
প্রতিটি প্রকারের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা বেছে নেওয়ার সময় বিবেচনা করা উচিত, কোন প্রকারটি সবচেয়ে উপযুক্ত তা নির্ধারণ করতে:
- মনোক্রিস্টালাইন প্যানেলের সর্বোচ্চ দক্ষতা রয়েছে এবং মডিউল বসানোর জন্য স্থান সংরক্ষণ করে। তারা কমপক্ষে 25 বছর স্থায়ী হয় এবং ধীরে ধীরে ক্ষমতা হারায়।একই সময়ে পৃষ্ঠটি ময়লার প্রতি খুব সংবেদনশীল, এটি প্রায়শই পরিষ্কার করা উচিত। এবং দাম সব সিলিকন-ভিত্তিক বিকল্পের মধ্যে সর্বোচ্চ।
- পলিক্রিস্টালাইন রূপগুলি সূর্যের রশ্মিগুলিকে ততটা কার্যকরভাবে শোষণ করে না, তবে ছড়িয়ে পড়া আলোতে আরও ভাল কাজ করে। দাম এবং মানের অনুপাতের ক্ষেত্রে তারা বেশি লাভজনক, তবে কম দক্ষতার কারণে তারা বেশি জায়গা নেয়।
- নিরাকার সিলিকন ব্যাটারিগুলি বিল্ডিংয়ের দেয়াল সহ যে কোনও জায়গায় স্থাপন করা যেতে পারে, কারণ তারা ছড়িয়ে পড়া আলো শোষণ করতে ভাল। কম দক্ষতার সাথে, তাদের কম দাম রয়েছে, তাই তারা একটি অর্থনৈতিক বিকল্প হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। একই সময়ে, তারা দীর্ঘ সময় স্থায়ী হয় এবং পৃষ্ঠের দূষণের ভয় পায় না।
- বিরল পৃথিবীর বিকল্পগুলির একই রকম সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে, তাই আমরা সেগুলি একসাথে বিবেচনা করতে পারি। এগুলি দক্ষতায় ক্লাসিক প্যানেলের চেয়ে উচ্চতর এবং ফিল্মে প্রয়োগ করা যেতে পারে, যা সুবিধাজনক। তাদের তাপমাত্রা পরিসীমা বেশি, তাই উত্তাপ কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করে না। কিন্তু উচ্চ মূল্য এবং ধাতুর বিরলতার কারণে, এই ধরনের বিকল্পগুলি ভরে ব্যবহৃত হয় না।
কোথায় ব্যবহার করতে হবে
সূর্য থেকে বিদ্যুত পেতে এবং শক্তির সম্পদ বাঁচাতে বা এমনকি সম্পূর্ণ স্বায়ত্তশাসন অর্জনের জন্য বিবেচিত সমস্ত বিকল্পগুলি বেসরকারি খাতে ইনস্টল করা যেতে পারে। ব্যবহারের ক্ষেত্রে, বিবেচনা করার জন্য কয়েকটি সহজ নির্দেশিকা রয়েছে:
- মনোক্রিস্টালাইন এবং পলিক্রিস্টালাইন বিকল্পগুলি ছাদে বা মাটিতে সর্বোত্তমভাবে স্থাপন করা হয়, পূর্বে সঠিক কোণে একটি ফ্রেম তৈরি করে। এটি বাঞ্ছনীয় যে প্রবণতার কোণটি সামঞ্জস্যযোগ্য, তাই আপনি সূর্যের সাথে সামঞ্জস্য করতে পারেন।
- ফিল্ম মডিউল যে কোনো জায়গায় স্থাপন করা যেতে পারে, উভয় দেয়ালে এবং উভয় উপর ছাদ. রশ্মি সঠিক কোণে পৃষ্ঠে আঘাত না করলেও তারা ভাল কাজ করে, যা খুবই গুরুত্বপূর্ণ।
- শিল্প স্কেলে, ফিল্ম ব্যাটারিগুলিও পছন্দ করা হয় কারণ সেগুলি সস্তা এবং ইনস্টল করা সহজ।
সোলার প্যানেলের বিভিন্ন ধরণের আছে, কিন্তু বাজারের প্রায় 90% ঐতিহ্যগত সিলিকন মডেল তাদের কম দাম এবং ভাল পারফরম্যান্সের কারণে দখল করে আছে। আপনি অর্ধপরিবাহী সমাধানগুলির মধ্যে একটি চয়ন করতে পারেন, তবে আপনাকে দেড় থেকে দুই গুণ বেশি অর্থ ব্যয় করতে হবে।