సోలార్ ప్యానెల్స్ ఎలా పని చేస్తాయి
సౌర బ్యాటరీ రూపకల్పన మరియు దాని ఆపరేషన్ సూత్రం ఏ పదార్థాలు మరియు ఏ సాంకేతికతతో తయారు చేయబడిందో దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అందువల్ల, వాటి తేడాలు ఏమిటో అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు ఉపయోగం కోసం తగిన పరిష్కారాన్ని ఎంచుకోవడానికి మీరు ప్రధాన ఎంపికల లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవాలి. అన్ని డేటా అధిక-నాణ్యత ఉత్పత్తులకు సంబంధించినది, చౌకైన బ్యాటరీలు డిక్లేర్డ్ పారామితులకు అనుగుణంగా ఉండకపోవచ్చు, ఎందుకంటే అవి తరచుగా సాంకేతికత ఉల్లంఘనలతో తయారు చేయబడతాయి.
పరిభాష
ఈ ప్రాంతంలో ఉపయోగించే ప్రధాన పదాలు:
- సౌరశక్తి అనేది పలకలను ఉపయోగించినప్పుడు సూర్యుని నుండి పొందిన విద్యుత్.
- సౌర ఇన్సోలేషన్ - కిరణాలకు లంబంగా ఉన్న ఉపరితలం యొక్క చదరపు మీటరుపై సూర్యరశ్మి ఎంత పడుతుందో చూపిస్తుంది.
- కాంతివిపీడన కణాలు సూర్యరశ్మిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చగల మాడ్యూల్స్. సాధారణంగా వారు 1 నుండి 2 వాట్ల శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తారు, అయితే మరింత ఉత్పాదక ఎంపికలు కూడా ఉన్నాయి.
- కాంతివిపీడన వ్యవస్థ అనేది సూర్యరశ్మిని విద్యుత్తుగా మార్చే పరికరాల సమితి.
- సౌర ఫలకాలు లేదా ప్యానెల్లు అనేది ఫోటోవోల్టాయిక్ కణాల సమూహం, ఇవి ఒక పెద్ద మాడ్యూల్గా విభజించబడ్డాయి మరియు శ్రేణి లేదా శ్రేణి-సమాంతర పద్ధతిలో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. సాధారణంగా, ఒక బ్యాటరీ 36 నుండి 40 విభాగాలను కలిగి ఉంటుంది.
- శ్రేణి అనేది కావలసిన కరెంట్ని అందించడానికి అనుసంధానించబడిన సౌర ఫలకాల శ్రేణి.
- ఫ్రేమ్ మాడ్యూల్స్ - అల్యూమినియం ఫ్రేమ్లోని నిర్మాణాలు, మన్నికైనవి మరియు మూసివేయబడతాయి.
- ఫ్రేమ్లెస్ ఎలిమెంట్స్ అనువైన ఎంపికలు, అవి తక్కువ లోడ్ల పరిస్థితులలో ఉపయోగించబడతాయి.
- కిలోవాట్-గంట (kW) అనేది విద్యుత్ శక్తి యొక్క ప్రామాణిక కొలత.
- సమర్థత (సమర్థత) - సౌర ఫలకాలు. ఉపరితలాన్ని తాకిన సౌరశక్తి ఎంత విద్యుత్తుగా మారుతుందో చూపిస్తుంది. సాధారణంగా సూచిక 15-24%.
- క్షీణత అనేది సహజ కారణాల వల్ల సంభవించే సౌర ఫలకాల సామర్థ్యంలో తగ్గుదల. ఇది అసలు సూచికల శాతంగా కొలుస్తారు.
- పీక్ లోడ్ అనేది అత్యధిక మొత్తంలో విద్యుత్ అవసరమయ్యే సమయాలు.
- స్ఫటికాకార సిలికాన్ సౌర ఫలకాల తయారీకి ముడి పదార్థం. నేటికి అత్యంత సాధారణ మరియు మన్నికైన ఎంపిక.
- నిరాకార సిలికాన్ అనేది బాష్పీభవనం ద్వారా ఉపరితలంపై నిక్షిప్తం చేయబడిన ఒక కూర్పు మరియు రక్షిత కూర్పుతో కప్పబడి ఉంటుంది.
- సెమీకండక్టర్లు కొన్ని పరిస్థితులలో విద్యుత్తును నిర్వహించగల పదార్థాలు. సౌర ఫలకాల తయారీలో ఉపయోగించే చాలా కొత్త పదార్థాలు ఇందులో ఉన్నాయి.
- ఇన్వర్టర్ అనేది డైరెక్ట్ కరెంట్ను ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్గా మార్చే పరికరం.
- కంట్రోలర్ - బ్యాటరీలను సరిగ్గా ఛార్జ్ చేయడానికి సోలార్ మాడ్యూల్స్ నుండి అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను నియంత్రిస్తుంది.
ఇవి అత్యంత సాధారణ నిబంధనలు మాత్రమే, అదనపు ఎంపికలు ఉన్నాయి. కానీ బేసిక్స్ తెలుసుకోవడం కూడా టాపిక్ని బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి మీకు సహాయపడుతుంది.
నాణ్యమైన వర్గాలు
సోలార్ ప్యానెల్ యొక్క నాణ్యతను అంచనా వేయడానికి, ఫోటోవోల్టాయిక్ కణాల ఉత్పత్తికి ఉపయోగించే ముడి పదార్థాల తరగతిని కనుగొనడం మొదట అవసరం. పూర్తయిన ఉత్పత్తుల యొక్క సామర్థ్యం మరియు సేవ జీవితం దీనిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. 4 ప్రధాన తరగతులు:
- గ్రేడ్ A - ఉత్తమ ఎంపిక, దీనిలో ఎటువంటి నష్టం మరియు పగుళ్లు లేవు. పూరకం యొక్క ఏకరూపత మరియు ఉపరితలం యొక్క సున్నితత్వం అధిక పనితీరుకు హామీ ఇస్తుంది, ఇది తరచుగా డాక్యుమెంటేషన్లో పేర్కొన్న దానికంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. అదనంగా, ఈ ఎంపిక అత్యల్ప క్షీణత రేటును కలిగి ఉంటుంది మరియు చాలా కాలం పాటు మంచి పనితీరును కలిగి ఉంటుంది.
- గ్రేడ్ బి నాణ్యతలో కొంచెం అధ్వాన్నంగా, ఉపరితలంపై లోపాలు ఉండవచ్చు. కానీ అదే సమయంలో, చాలా తరచుగా, ఉపయోగం తరగతి A. కు సామర్థ్యంతో పోల్చదగిన ఉత్పత్తులను పొందడం సాధ్యం చేస్తుంది. క్షీణత సూచికలు అధ్వాన్నంగా ఉండే క్రమంలో ఉంటాయి, అందువల్ల, అవి వాటి అసలు లక్షణాలను వేగంగా కోల్పోతాయి.
- గ్రేడ్ సి - చాలా తీవ్రమైన లోపాలు ఉండే ఎంపిక - పగుళ్లు నుండి చిప్స్ మరియు ఇతర నష్టం వరకు. ధర వద్ద, అటువంటి మాడ్యూల్స్ చాలా చౌకగా ఉంటాయి, కానీ వాటి సామర్థ్యం 15% మించదు. చిన్న లోడ్లకు సరిపోయే చవకైన పరిష్కారం.
- గ్రేడ్ డి - సారాంశంలో, ఇది ఫోటోవోల్టాయిక్ కణాల తయారీ తర్వాత మిగిలి ఉన్న వ్యర్థం, ఇది బ్యాటరీలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించరాదు. కానీ చాలా నిజాయితీ లేని తయారీదారులు, ముఖ్యంగా ఆసియా నుండి, వాటిని ఉత్పత్తిలో ఉపయోగిస్తారు. ఈ ఎంపిక యొక్క పనితీరు చాలా తక్కువ.
మొదటి ఎంపికను ఎంచుకోవడం మంచిది, తీవ్రమైన సందర్భాల్లో, రెండవది కూడా అనుకూలంగా ఉంటుంది.వారు మాత్రమే సాధారణ సామర్థ్యాన్ని అందించగలరు మరియు చాలా కాలం పాటు సేవ చేస్తారు.
EVA లామినేటింగ్ మెటీరియల్ అనేది ఒక ప్రత్యేక చిత్రం, ఇది ముందు వైపున ఉంది మరియు తప్పు వైపున ఉపయోగించవచ్చు. సూర్యకాంతితో జోక్యం చేసుకోకుండా ప్రతికూల ప్రభావాల నుండి పని చేసే అంశాలను రక్షించడం ప్రధాన ఉద్దేశ్యం. అధిక-నాణ్యత ఎంపికలు సుమారు 25 సంవత్సరాలు, తక్కువ-నాణ్యత గలవి - 5 నుండి 10 వరకు. కంటి ద్వారా రకాన్ని గుర్తించడం అసాధ్యం, కాబట్టి ధర నుండి కొనసాగించడం సులభం - మంచి ఎంపికల కోసం, ఇది తక్కువగా ఉండదు.
వీడియోలో, ఉదాహరణకు, సూర్యకాంతి ప్రభావంతో విద్యుత్ ప్రవాహం ఎలా పుడుతుందో వారు స్పష్టంగా అర్థం చేసుకుంటారు.
ఆపరేషన్ సూత్రం
సౌర బ్యాటరీ యొక్క లక్షణాలను వివరించడం చాలా కష్టం, కానీ మీరు సాధారణ అంశాలను అర్థం చేసుకోవచ్చు:
- సూర్యరశ్మి ఫోటోసెల్స్ను తాకినప్పుడు, సమతుల్యత లేని ఎలక్ట్రాన్-హోల్ జతల నిర్మాణం అక్కడ ప్రారంభమవుతుంది.
- ఎలక్ట్రాన్ల అదనపు కారణంగా, అవి సెమీకండక్టర్ యొక్క దిగువ పొరకు వెళ్లడం ప్రారంభిస్తాయి.
- బాహ్య సర్క్యూట్కు వోల్టేజ్ వర్తించబడుతుంది. p-లేయర్ యొక్క సంపర్కం వద్ద సానుకూల ధ్రువం కనిపిస్తుంది మరియు n-పొర యొక్క పరిచయం వద్ద ప్రతికూల ధ్రువం కనిపిస్తుంది.
- ఒక బ్యాటరీ ఫోటోసెల్స్కు కనెక్ట్ చేయబడితే, అప్పుడు ఒక దుర్మార్గపు వృత్తం పొందబడుతుంది మరియు నిరంతరం కదిలే ఎలక్ట్రాన్లు బ్యాటరీ యొక్క క్రమంగా ఛార్జ్ని అందిస్తాయి.
- సాంప్రదాయిక సిలికాన్ మాడ్యూల్స్ అనేది సూర్యకాంతి యొక్క నిర్దిష్ట స్పెక్ట్రం నుండి మాత్రమే శక్తిని ఉత్పత్తి చేయగల సింగిల్ జంక్షన్ కణాలు. ఈ కారణంగానే పరికరాల సామర్థ్యం తక్కువగా ఉంటుంది.
- సమస్యను పరిష్కరించడానికి, తయారీదారులు క్యాస్కేడ్ ఎంపికలను అభివృద్ధి చేశారు, వారు సౌర స్పెక్ట్రం యొక్క వివిధ కిరణాల నుండి శక్తిని తీసుకోవచ్చు.ఇది సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది, కానీ ఉత్పత్తి యొక్క అధిక ధర కారణంగా, అటువంటి ప్యానెళ్ల ధర చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది.
- విద్యుత్తుగా మార్చబడని శక్తి వేడిగా మారుతుంది, కాబట్టి సోలార్ ప్యానెల్లు ఆపరేషన్ సమయంలో 55 డిగ్రీల వరకు వేడెక్కుతాయి మరియు సెమీకండక్టర్ బ్యాటరీలు 180 వరకు వేడెక్కుతాయి. అంతేకాకుండా, సోలార్ బ్యాటరీ వేడెక్కడంతో, సౌర బ్యాటరీ సామర్థ్యం తగ్గుతుంది.
మార్గం ద్వారా! తగినంత వెలుతురు మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉపరితలాన్ని చల్లబరుస్తుంది ఉన్నప్పుడు, స్పష్టమైన శీతాకాలపు రోజులలో సౌర ఫలకాలు అత్యంత ప్రభావవంతంగా ఉంటాయి.
అవి దేనితో తయారు చేయబడ్డాయి
సౌర బ్యాటరీ యొక్క పరికరాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి, మీరు ప్రధాన రకాలను అర్థం చేసుకోవాలి, ఎందుకంటే ఉత్పత్తి సాంకేతికత ఉపయోగించిన ముడి పదార్థాలపై ఆధారపడి గణనీయమైన తేడాలను కలిగి ఉంటుంది:
- బ్యాటరీలు CdTe. కాడ్మియం టెల్యురైడ్ ఫిల్మ్ మాడ్యూల్స్ తయారీలో ఉపయోగించబడుతుంది. 11% లేదా కొంచెం ఎక్కువ ఆర్డర్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని పొందడానికి అనేక వందల మైక్రోమీటర్ల పొర సరిపోతుంది. ఇది స్పష్టంగా తక్కువ సంఖ్య, కానీ 1 వాట్ శక్తి పరంగా, సాంప్రదాయ సిలికాన్ ఎంపికల కంటే విద్యుత్ ధర కనీసం 30% చౌకగా ఉంటుంది. ఈ రకం చాలా సన్నగా మరియు తేలికగా ఉన్నప్పటికీ.
- CIGS రకం. సంక్షిప్తీకరణ అంటే కూర్పులో రాగి, ఇండియం, గాలియం మరియు సెలీనియం ఉన్నాయి. ఇది సెమీకండక్టర్గా మారుతుంది, ఇది చిన్న పొరలో కూడా వర్తించబడుతుంది, కానీ మొదటి ఎంపిక వలె కాకుండా, ఇక్కడ సామర్థ్యం ఎక్కువ పరిమాణం మరియు 15% వరకు ఉంటుంది.
- GaAs మరియు InP రకాలు 5-6 మైక్రాన్ల పలుచని పొరను వర్తించే అవకాశాన్ని వేరు చేస్తుంది, అయితే సామర్థ్యం 20% ఉంటుంది. సూర్యకాంతి నుండి విద్యుత్తును వెలికితీసే సాంకేతికతలలో ఇది కొత్త పదం.అధిక ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతల కారణంగా, పనితీరు కోల్పోకుండా బ్యాటరీలు చాలా వేడిగా మారతాయి. కానీ ఉత్పత్తిలో అరుదైన మట్టి పదార్థాలు ఉపయోగించబడుతున్నాయని వాస్తవం కారణంగా, ఈ రకమైన ధర ఎక్కువగా ఉంటుంది.
- క్వాంటం డాట్ బ్యాటరీలు (QDSC). సాంప్రదాయ బల్క్ మెటీరియల్లకు బదులుగా సౌర శక్తిని మార్చడానికి వారు క్వాంటం డాట్లను శోషించే పదార్థంగా ఉపయోగిస్తారు. బ్యాండ్ గ్యాప్ ట్యూనింగ్ యొక్క లక్షణాల కారణంగా, సౌర శక్తిని మరింత సమర్థవంతంగా గ్రహించే బహుళ-జంక్షన్ మాడ్యూల్లను తయారు చేయడం సాధ్యపడుతుంది.
- నిరాకార సిలికాన్ బాష్పీభవనం ద్వారా వర్తించబడుతుంది మరియు భిన్నమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది అధిక సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండదు, కానీ సజాతీయ ఉపరితలం చెల్లాచెదురుగా ఉన్న కాంతిని కూడా బాగా గ్రహిస్తుంది.
- పాలీక్రిస్టలైన్ వైవిధ్యాలు సిలికాన్ను కరిగించి, ఏకదిశాత్మక స్ఫటికాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి కొన్ని పరిస్థితులలో చల్లబరుస్తుంది. ఉత్పత్తి యొక్క తక్కువ ధర మరియు మంచి సామర్థ్య సూచికల కారణంగా అత్యంత సాధారణ పరిష్కారాలలో ఒకటి.
- మోనోక్రిస్టలైన్ మూలకాలు ఘన స్ఫటికాలను సన్నని పలకలుగా కట్ చేసి భాస్వరంతో కలిపి ఉంటాయి. తక్కువ క్షీణత రేట్లు మరియు కనీసం 30 సంవత్సరాల సేవా జీవితంతో అత్యంత మన్నికైన పరిష్కారం, కానీ చాలా తరచుగా 10-15 సంవత్సరాలు ఎక్కువ.
మార్గం ద్వారా! ఒకటి లేదా మరొక ఎంపిక యొక్క ప్రభావం ఉత్పత్తి సాంకేతికతపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది స్పష్టం చేయాలి.
సౌర ఫలకాల యొక్క లాభాలు మరియు నష్టాలు
ప్రతి రకానికి దాని స్వంత లక్షణాలు ఉన్నాయి, అవి ఏ రకాన్ని ఉత్తమంగా సరిపోతుందో నిర్ణయించడానికి ఎంచుకునేటప్పుడు పరిగణించాలి:
- మోనోక్రిస్టలైన్ ప్యానెల్లు అత్యధిక సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు దీని కారణంగా, మాడ్యూల్స్ ప్లేస్మెంట్ కోసం ప్రాంతం సేవ్ చేయబడుతుంది. వారు కనీసం 25 సంవత్సరాలు ఉంటారు మరియు నెమ్మదిగా శక్తిని కోల్పోతారు. అదే సమయంలో, ఉపరితలం ధూళికి చాలా సున్నితంగా ఉంటుంది, ఇది తరచుగా కడగాలి. మరియు ధర అన్ని సిలికాన్ ఆధారిత ఎంపికలలో అత్యధికం.
- పాలీక్రిస్టలైన్ ఎంపికలు సూర్యకిరణాలను సమర్ధవంతంగా గ్రహించవు, కానీ విస్తరించిన కాంతిలో మెరుగ్గా పని చేస్తాయి. ధర-నాణ్యత నిష్పత్తి పరంగా, అవి మరింత లాభదాయకంగా ఉంటాయి, కానీ తక్కువ సామర్థ్యం కారణంగా అవి ఎక్కువ స్థలాన్ని తీసుకుంటాయి.
- నిరాకార సిలికాన్ బ్యాటరీలను భవనాల గోడలతో సహా ఎక్కడైనా ఉంచవచ్చు, ఎందుకంటే అవి చెల్లాచెదురుగా ఉన్న కాంతిని బాగా గ్రహిస్తాయి. తక్కువ సామర్థ్యంతో, అవి తక్కువ ధరను కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి వాటిని ఆర్థిక ఎంపికగా ఉపయోగించవచ్చు. అదే సమయంలో, వారు చాలా కాలం పాటు పనిచేస్తారు మరియు ఉపరితల కాలుష్యం గురించి భయపడరు.
- అరుదైన భూమి ఎంపికలు ఒకే విధమైన ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి మీరు వాటిని కలిసి పరిగణించవచ్చు. సమర్థత పరంగా, వారు క్లాసిక్ ప్యానెల్స్ కంటే మెరుగైనవి, వారు చలనచిత్రానికి దరఖాస్తు చేసుకోవచ్చు, ఇది సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది. వారు పెద్ద ఉష్ణోగ్రత పరిధిని కలిగి ఉంటారు, కాబట్టి తాపన పని సామర్థ్యాన్ని ప్రభావితం చేయదు. కానీ అధిక ధర మరియు లోహాల అరుదైన కారణంగా, ఇటువంటి ఎంపికలు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడవు.
అవి ఎక్కడ ఉపయోగించబడతాయి
సూర్యుడి నుండి విద్యుత్తును స్వీకరించడానికి మరియు శక్తి వనరులపై ఆదా చేయడానికి లేదా పూర్తి స్వయంప్రతిపత్తిని సాధించడానికి అన్ని పరిగణించబడిన ఎంపికలను ప్రైవేట్ రంగంలో ఇన్స్టాల్ చేయవచ్చు. ఉపయోగం కోసం, మీరు కొన్ని సాధారణ సిఫార్సులను పరిగణించాలి:
- మోనోక్రిస్టలైన్ మరియు పాలీక్రిస్టలైన్ ఎంపికలు పైకప్పుపై లేదా నేలపై ఉత్తమంగా ఉంచబడతాయి, గతంలో ఫ్రేమ్ను కావలసిన కోణంలో నిర్మించారు.వంపు కోణం నియంత్రించబడటం మంచిది, కాబట్టి మీరు సూర్యుడికి అనుగుణంగా ఉండవచ్చు.
- ఫిల్మ్ మాడ్యూల్స్ గోడలపై మరియు వాటిపై ఎక్కడైనా ఉంచవచ్చు పైకప్పులు. కిరణాలు లంబ కోణంలో ఉపరితలాన్ని తాకకపోయినా అవి బాగా పని చేస్తాయి, ఇది చాలా ముఖ్యమైనది.
- పారిశ్రామిక స్థాయిలో, ఫిల్మ్ బ్యాటరీలు చౌకగా మరియు సులభంగా ఇన్స్టాల్ చేయడానికి ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడతాయి.
అనేక రకాల సౌర ఘటాలు ఉన్నాయి, అయితే వాటి తక్కువ ధర మరియు మంచి పనితీరు కారణంగా మార్కెట్లో 90% సాంప్రదాయ సిలికాన్ మోడల్లచే ఆక్రమించబడింది. మీరు సెమీకండక్టర్ పరిష్కారాలలో ఒకదాన్ని ఎంచుకోవచ్చు, కానీ మీరు ఒకటిన్నర నుండి రెండు రెట్లు ఎక్కువ డబ్బు ఖర్చు చేయాలి.