सौर स्ट्रीट लाइट के फोटोवोल्टिक प्रभाव के मूल सिद्धांत

फोटोवोल्टिक प्रभाव के सिद्धांत पर निर्मित सौर पैनल दिन के समय सौर विकिरण ग्रहण करता है और रात में इसे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है । फोटोवोल्टिक प्रभाव एक ऐसी घटना है जिसमें एक अर्धचालक प्रकाश पड़ने पर विद्युत-गतिशील बल उत्पन्न करता है।

फोटोवोल्टिक प्रभाव को फोटोवोल्टिक प्रभाव कहा जाता है । पवन-सौर पूरक नियंत्रक उस घटना को संदर्भित करता है जिसमें एक असमान अर्धचालक या अर्धचालक और धातु के संयोजन के विभिन्न भागों के बीच विभवांतर उत्पन्न होता है। यह पहली प्रक्रिया है जिसमें फोटॉन (प्रकाश तरंगों) को इलेक्ट्रॉनों में और प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है; दूसरी प्रक्रिया है जिसमें वोल्टेज उत्पन्न होता है। वोल्टेज के साथ, यह एक बांध बनाने जैसा है। इससे धारा का एक परिपथ बनता है।   यदि दोनों जुड़े हुए हैं ।

यदि प्रकाश को विकिरणित किया जाए तो सौर सेल और प्रकाश इंटरफ़ेस परत में अवशोषित होने पर, पर्याप्त ऊर्जा वाला एक फोटॉन P-प्रकार सिलिकॉन और N-प्रकार सिलिकॉन में सहसंयोजक बंधों से इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित कर सकता है, जिससे एक इलेक्ट्रॉन-होल युग्म उत्पन्न होता है। इंटरफ़ेस परत के पास स्थित इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजन से पहले स्पेस चार्ज के विद्युत क्षेत्र प्रभाव द्वारा एक दूसरे से अलग हो जाते हैं। इलेक्ट्रॉन धनात्मक आवेशित N क्षेत्र की ओर और होल ऋणात्मक आवेशित P क्षेत्र की ओर गति करते हैं। इंटरफ़ेस परत के आवेश पृथक्करण के माध्यम से, P और N क्षेत्रों के बीच एक बाह्य परीक्षित वोल्टेज उत्पन्न होता है। इस समय, सिलिकॉन वेफर के दोनों किनारों पर इलेक्ट्रोड लगाकर उन्हें वोल्टमीटर से जोड़ा जा सकता है। क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल के लिए, ओपन सर्किट वोल्टेज का विशिष्ट मान 0.5 से 0.6V होता है। इंटरफ़ेस परत में प्रकाश द्वारा उत्पन्न इलेक्ट्रॉन-होल युग्मों की संख्या जितनी अधिक होगी, धारा उतनी ही अधिक होगी।

भविष्य में सौर ऊर्जा सबसे स्वच्छ, सुरक्षित और विश्वसनीय ऊर्जा स्रोत होगी । विकसित देश दीर्घकालिक योजना के लिए ऊर्जा क्रांति के मुख्य आधार के रूप में सौर ऊर्जा के विकास और उपयोग को अपना रहे हैं।