सौर फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन के डिजाइन सिद्धांत

1. सौर फोटोवोल्टिक ऊर्जा उत्पादन का सिद्धांत: सौर फोटोवोल्टिक ऊर्जा उत्पादन सौर सेल घटकों पर निर्भर करता है और अर्धचालक पदार्थों के इलेक्ट्रॉनिक गुणों का उपयोग करता है। जब सूर्य का प्रकाश अर्धचालक के पीएन जंक्शन पर पड़ता है, तो पीएन जंक्शन अवरोध क्षेत्र में एक मजबूत अंतर्निर्मित स्थिरवैद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है। अवरोध क्षेत्र में उत्पन्न असंतुलित इलेक्ट्रॉन और छिद्र, या अवरोध क्षेत्र के बाहर उत्पन्न लेकिन अवरोध क्षेत्र में बिखरे हुए असंतुलित इलेक्ट्रॉन और छिद्र, अंतर्निर्मित स्थिरवैद्युत क्षेत्र के प्रभाव में विपरीत दिशाओं में गति करते हैं। अवरोध क्षेत्र को अलग करते हुए, पी क्षेत्र की विभव में गिरावट और एन क्षेत्र की विभव में गिरावट आती है, और फिर बाहरी परिपथ में वोल्टेज और धारा उत्पन्न होती है, जिससे प्रकाश ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। सौर फोटोवोल्टिक ऊर्जा उत्पादन चिप्स को मोटे तौर पर दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एक ग्रिड-कनेक्टेड ऊर्जा उत्पादन चिप्स, यानी एक मानक इंटरफ़ेस के माध्यम से साझा पावर ग्रिड से जुड़े चिप्स, जैसे कि एक छोटा पावर प्लांट; दूसरा स्वतंत्र ऊर्जा उत्पादन चिप्स, यानी एक बंद परिपथ के बाहर एक परिपथ बनाते हैं। ग्रिड से जुड़े बिजली उत्पादन चिप्स फोटोवोल्टिक सरणी से गुजरते हैं और प्राप्त सौर विकिरण ऊर्जा को उच्च आवृत्ति वाली प्रत्यक्ष धारा के माध्यम से उच्च वोल्टेज वाली प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित करते हैं। स्वतंत्र बिजली उत्पादन चिप फोटोवोल्टिक सरणी पहले प्राप्त सौर विकिरण ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करके लोड को आपूर्ति करती है, और चार्ज नियंत्रक से गुजरने के बाद अतिरिक्त ऊर्जा को बैटरी में रासायनिक ऊर्जा के रूप में संग्रहित करती है। 2. एलईडी प्रकाश व्यवस्था के लाभ: लंबी सेवा जीवन, उच्च प्रकाश शक्ति, छोटा आकार, हल्का वजन, पर्यावरण संरक्षण, सुरक्षा और विश्वसनीयता के लाभों के अलावा, एलईडी अर्धचालक प्रकाश स्रोत का एक और स्पष्ट लाभ यह है कि एलईडी का आरंभिक वोल्टेज और कार्यशील वोल्टेज अलग-अलग होते हैं। इसलिए बैलास्ट का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है। इस तरह, लागत और ऊर्जा खपत की बचत के साथ-साथ, बिजली चालू और बंद होने का समय भी काफी बढ़ जाता है। सौर फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन तकनीक और एलईडी प्रकाश व्यवस्था के पूर्ण संयोजन की कुंजी यह है कि दोनों प्रत्यक्ष धारा, कम वोल्टेज पर काम करते हैं और एक दूसरे के अनुकूल हैं। इसलिए, इन दोनों के संयोजन से सौर सेल द्वारा उत्पन्न प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करने की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे संपूर्ण प्रकाश चिप की शक्ति में काफी सुधार होता है। हालांकि, ग्रिड-कनेक्टेड तकनीक या बैटरी चार्जिंग और डिस्चार्जिंग ऊर्जा के उपयोग से नुकसान अधिक स्पष्ट हो जाता है। संबंधित तकनीकों के गहन अध्ययन से एलईडी की प्रकाश शक्ति में लगातार सुधार हो रहा है, और अति-चमकदार एलईडी जल्द ही आने वाली हैं, जो निश्चित रूप से सामान्य विद्युत प्रकाश स्रोतों का स्थान ले लेंगी, जिससे ऊर्जा की बर्बादी कम होगी और शुद्धिकरण की आवश्यकता नहीं होगी। चूंकि एलईडी की कार्यशील धारा डीसी होती है, इसलिए कार्यशील वोल्टेज कम होता है। सौर सेल प्रकाश ऊर्जा को डीसी शक्ति में परिवर्तित करते हैं, और सौर सेल तत्वों को श्रृंखला और समानांतर में जोड़कर आवश्यक वोल्टेज प्राप्त किया जा सकता है। ये विशेषताएं एलईडी के साथ सटीक रूप से मेल खाती हैं, और इन दोनों के संयोजन से उच्च शक्ति उपयोग, उच्च सुरक्षा प्रदर्शन और विश्वसनीयता प्राप्त होती है, जिससे ऊर्जा-बचत, पर्यावरण के अनुकूल, सुरक्षित और कुशल प्रकाश चिप्स बनते हैं, जो एक उत्तम संयोजन का निर्माण करते हैं।