شمسی توانائی کی پیداوار کا اصول کیا ہے؟
Feb 10, 2023
جیسے جیسے شمسی خلیوں کی اقسام میں اضافہ ہوتا جا رہا ہے، درخواست کی حد تیزی سے وسیع ہوتی جا رہی ہے، اور مارکیٹ کا پیمانہ آہستہ آہستہ پھیل رہا ہے۔ ابتدائی دنوں میں، کا استعمالشمسی توانائی کی پیداواربنیادی طور پر فوجی اور ایرو اسپیس شعبوں میں استعمال کیا جاتا تھا. اس وقت شمسی توانائی صنعتی، تجارتی، زرعی، مواصلات، گھریلو آلات اور افادیت کے شعبوں میں داخل ہو چکی ہے۔ سولر پاور ایپلی کیشنز کو کئی شعبوں میں تقسیم کیا گیا ہے: گھریلو استعمال کے لیے چھوٹے سولر پاور پلانٹس، بڑے گرڈ سے منسلک پاور پلانٹس، عمارت سے مربوط فوٹوولٹک شیشے کے پردے کی دیواریں، سولر اسٹریٹ لائٹس، ہوا اور شمسی تکمیلی اسٹریٹ لائٹس، ہوا اور شمسی توانائی کی تکمیلی بجلی کی فراہمی کے نظام۔ مثال کے طور پر: سولر گارڈن لائٹس؛ شمسی توانائی کے صارف کے نظام؛ خاص طور پر گاؤں کی بجلی کی فراہمی کے لیے خود مختار نظام، جو کہ مہنگی ٹرانسمیشن لائنوں کو بچانے کے لیے دور دراز کے علاقوں، پہاڑوں، صحراؤں، جزائر اور دیہی علاقوں میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اور فوٹو وولٹک پانی کے پمپ (پینے کا پانی یا آبپاشی)؛ مواصلاتی بجلی کی فراہمی؛ تیل کی پائپ لائن کیتھوڈک تحفظ؛ فائبر آپٹک کمیونیکیشن اسٹیشن بجلی کی فراہمی؛ سمندری پانی صاف کرنے کا نظام؛ شہروں میں سڑک کے نشانات؛ ہائی وے روڈ کے نشانات وغیرہ
شمسی توانائی کی پیداوار بجلی پیدا کرنے کے لیے شمسی توانائی اور سیمی کنڈکٹر مواد کی الیکٹرانک خصوصیات کا استعمال کرکے حاصل کی جاتی ہے۔
1. شمسی توانائی کی پیداوار کا اصول (فوٹو وولٹک پاور جنریشن): سیمی کنڈکٹر pn جنکشن پر چمکتی ہوئی سورج کی روشنی، نئے سوراخ-الیکٹران کے جوڑوں کی تشکیل، pn جنکشن الیکٹرک فیلڈ میں، N ریجن سے p ریجن تک سوراخ، سے الیکٹران p خطہ n خطے سے، سرکٹ کرنٹ کی تشکیل سے جڑا ہوا ہے۔ یہ فوٹو الیکٹرک اثر شمسی سیل کا کام کرنے والا اصول ہے۔ (جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے:)

2. شمسی توانائی کے دو طریقے ہیں: ایک روشنی گرمی بجلی کی تبدیلی کا طریقہ ہے، دوسرا روشنی بجلی کی براہ راست تبدیلی کا طریقہ ہے۔
A. روشنی-تھرمل-بجلی کی تبدیلی کا طریقہ: شمسی تابکاری سے پیدا ہونے والی حرارتی توانائی کو بجلی پیدا کرنے کے لیے استعمال کرتے ہوئے، عام طور پر شمسی جمع کرنے والے جذب شدہ تھرمل توانائی کو کام کے بڑے پیمانے پر بھاپ میں تبدیل کرنے کے لیے، اور پھر بجلی پیدا کرنے کے لیے ٹربائن چلاتے ہیں۔ سابقہ عمل روشنی سے حرارت میں تبدیلی کا عمل ہے۔ مؤخر الذکر عمل گرمی سے بجلی کی تبدیلی کا عمل ہے، جیسا کہ عام تھرمل پاور جنریشن۔
B. براہ راست روشنی - بجلی کی تبدیلی کا طریقہ (فوٹو وولٹک پاور جنریشن): فوٹو الیکٹرک اثر کا استعمال، شمسی تابکاری کی توانائی براہ راست بجلی میں۔ روشنی کا بنیادی آلہ - بجلی کی تبدیلی سولر سیل ہے۔
شمسی خلیات فوٹوولٹک اثر کی وجہ سے شمسی توانائی کی برقی توانائی میں براہ راست تبدیلی ہیں، ایک سیمی کنڈکٹر فوٹوڈیوڈ ہے۔ جب سورج کی روشنی فوٹوڈیوڈ پر چمکتی ہے تو فوٹوڈیوڈ سورج کی روشنی کو برقی توانائی میں بدل دیتا ہے (شکل دیکھیں)۔ یہ لاگو کرنے کے لئے آسان اور کم خرچ ہے، اور وسیع پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے.

وہ مواد جو فوٹو وولٹک اثر پیدا کر سکتے ہیں: مونو کرسٹل لائن سلکان، پولی کرسٹل لائن سلکان، امورفوس سلکان، گیلیم آرسنائیڈ، کاپر انڈیم سیلینائیڈ، وغیرہ۔ P-قسم کے کرسٹل سلکان کو فاسفورس کے ساتھ ڈوپ کیا جاتا ہے تاکہ N-type سلکان حاصل کیا جا سکے، PN جنکشن بنتا ہے۔ کرسٹل لائن سلکان بنیادی سیل مواد ہے، اور کرسٹل لائن سلکان مواد کے ساتھ تیار کردہ سولر سیلز میں بنیادی طور پر شامل ہیں: مونو کرسٹل لائن سلکان سولر سیل، کاسٹ پولی کرسٹل لائن سلکان سولر سیل، بے ساختہ سلکان سولر سیل اور پتلی فلم کرسٹل لائن سلکان سیل۔ Monocrystalline سلکان سیلز اعلی سیل تبادلوں کی کارکردگی اور اچھی استحکام کی خصوصیات ہیں، لیکن قیمت زیادہ ہے؛ بے ساختہ سلکان سولر سیلز اعلی پیداواری کارکردگی اور کم لاگت کی خصوصیات رکھتے ہیں، لیکن تبادلوں کی کارکردگی کم ہے اور کارکردگی نسبتاً تیزی سے ختم ہو جاتی ہے۔ کاسٹنگ پولی کرسٹل لائن سلکان سولر سیلز میں تبادلوں کی مستحکم کارکردگی اور قیمت کے تناسب سے اعلیٰ ترین کارکردگی ہے۔ پتلی فلم کرسٹل لائن سلکان شمسی خلیات تحقیق اور ترقی کے مرحلے میں ہیں۔ سلکان سیریز شمسی خلیات، monocrystalline سلکان اور polycrystalline سلکان خلیات PV مارکیٹ پر غلبہ جاری رکھنے کے لئے، monocrystalline سلکان اور polycrystalline سلکان کا تناسب 80 فیصد سے تجاوز کر گیا ہے.
سولر سیل کی تیاری کے عمل کو تقریباً پانچ مراحل میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: صاف کرنے کا عمل، راڈ ڈرائنگ کا عمل، سلائسنگ کا عمل، سیل مینوفیکچرنگ کا عمل، اور پیکیجنگ کا عمل۔
شمسی توانائی سے بجلی پیدا کرنے کا عمل۔
اب روشنی پیدا کرنے کے عمل کو بیان کرنے کے لیے کرسٹل کو ایک مثال کے طور پر لیں۔ جب شمسی خلیے کی سطح پر روشنی چمکتی ہے، تو فوٹون کا کچھ حصہ سلکان مواد سے جذب ہو جاتا ہے۔ فوٹون کی توانائی سلیکون ایٹموں میں منتقل ہوتی ہے، جس کی وجہ سے الیکٹران کی منتقلی ہوتی ہے، اور PN جنکشن کے دونوں طرف مفت الیکٹرانوں کا جھرمٹ ممکنہ فرق پیدا کرتا ہے، اور جب سرکٹ بیرونی طور پر منسلک ہوتا ہے، تو ایک کرنٹ اس کے ذریعے بہے گا۔ وولٹیج کی کارروائی کے تحت ایک مخصوص آؤٹ پٹ پاور پیدا کرنے کے لیے بیرونی سرکٹ۔ جب بہت سے خلیے سیریز یا متوازی طور پر جڑے ہوتے ہیں تو بڑی آؤٹ پٹ پاور کے ساتھ ایک سولر سیل سرنی بن سکتی ہے۔






