Solar Cells

    इयत्ता: बारावी पेपर-I

            CH- 7       सौर प्रणाली                         गुण: ०८ (१२)

सौर सेल :

तत्त्व: 

1. सौर सेल फोटोव्होल्टेइक प्रभाव तत्त्वावर कार्य करते. सौर सेल सूर्यापासून सौर किरण गोळा करतात आणि सक्रियपणे त्या उर्जेचे विजेमध्ये रूपांतर करतात.

2. सौर पॅनेलमध्ये अनेक वैयक्तिक सौर सेल असतात.

3. सौर सेल  मोठ्या अर्धसंवाहकांप्रमाणेच कार्य करतात आणि मोठ्या-क्षेत्राच्या p-n जंक्शन डायोडचा वापर करतात.

4. जेव्हा सौर सेल सूर्यप्रकाशाच्या संपर्कात येतात, तेव्हा p-n जंक्शन डायोड्स सूर्यप्रकाशातील ऊर्जा वापरण्यायोग्य विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित करतात.

5. वापरण्यायोग्य विद्युत ऊर्जेमध्ये सूर्यप्रकाशाचे रूपांतरण म्हणजे  फोटोव्होल्टेइक प्रभाव  होय 

रचना :

1. p-प्रकार सामग्रीचा पृष्ठभागाचा थर अत्यंत पातळ आहे, ज्यामुळे प्रकाश जंक्शनमध्ये प्रवेश करू शकतो.

2. p-प्रकार सामग्रीभोवती निकेल प्लेटेड रिंग पॉझिटिव्ह आउटपुट टर्मिनल आहे आणि एन-टाइपच्या तळाशी असलेली प्लेटिंग ऋण  आउटपुट टर्मिनल आहे.

कार्य:

1. जेव्हा प्रकाश, स्वरूपात फोटॉन, आपल्या सौर सेलला आदळते, त्याची ऊर्जा इलेक्ट्रॉन-होल जोड्या तयार करते. पुरेशी उर्जा असलेले प्रत्येक फोटॉन साधारणपणे एक इलेक्ट्रॉन मुक्त करेल आणि परिणामी एक मुक्त होल  देखील होईल.

2. हे विद्युत क्षेत्राच्या अगदी जवळ घडल्यास, फील्ड इलेक्ट्रॉनला N बाजूला आणि होल  P बाजूला पाठवेल.

3. यामुळे विभवांतर निर्माण होईल . 

4. जर आपण बाह्य प्रवाह मार्ग प्रदान केला, तर इलेक्ट्रॉन त्यांच्या मूळ बाजूकडे (P बाजू) मार्गातून प्रवाहित होतील आणि तेथे विद्युत क्षेत्राने पाठवलेल्या होल्स शी संयोग पावेल. म्हणजेच बाह्य मार्गातून विद्युत प्रवाह वाहील. 

 

                 

स्ट्रीट लाईट मध्ये सोलर सेलचा वापर:

सौर पथदिवे प्रणाली सूर्याच्या ऊर्जेचे विजेमध्ये रूपांतर करते आणि अंधार झाल्यावर  यंत्रणा चालू करण्यास सांगितले जाते. त्यामुळे हे दिवे सूर्यास्तानंतर आपोआप चालू होतात आणि सूर्योदयानंतर ते बंद होतात.

या प्रणालीमध्ये खालील भाग असतात:

• सौरपत्रे

• एल इ डी दिवा

• रिचार्जेबल बॅटरी

• नियंत्रक

• तेथे नाही

1. सौरपत्रे: सौर पथदिव्यांमध्ये, सौर पॅनेल हा सर्वात महत्वाचा भाग आहे. सोलर पॅनेलमध्ये पुरेसा व्होल्टेज आणि करंट मिळण्यासाठी समांतर आणि एकसर जोडलेल्या सोलर सेलची संख्या असते. सौर सेल  सूर्यापासून सौर ऊर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करतात.

2. एल इ डी दिवा:आधुनिक सौर पथदिव्यांमध्ये, LEDs प्रकाश स्रोत म्हणून वापरले जातात आणि LED कमी ऊर्जेच्या वापरासह जास्त उजळ प्रकाश देतात. LED दिव्याचा ऊर्जेचा वापर पारंपारिक दिव्यांच्या तुलनेत कमी आहे. एलईडी दिवे दीर्घायुष्य, टिकाऊपणा, इको-फ्रेंडली आणि शून्य अल्ट्राव्हायोलेट विकिरण यांसारखे अनेक फायदे देतात.

3. रिचार्जेबल बॅटरी:सौर पथदिव्यांमध्ये, दिवसा सौर पॅनेलमधून वीज साठवण्यासाठी बॅटरी वापरली जाते. हे रात्रीच्या वेळी ऊर्जा प्रदान करते. बॅटरीची क्षमता आणि आयुष्य खूप महत्वाचे आहे कारण ते बॅकअप पॉवरवर परिणाम करतात.

4. नियंत्रक:कंट्रोलर जास्त चार्ज होण्यापासून आणि चार्जिंगच्या परिस्थितीत बॅटरी करंट नियंत्रित करतो. सौर पॅनेलमधून वीज मिळवून ते दिवसा सतत बॅटरी चार्ज करते आणि संध्याकाळी एलईडी स्ट्रीट लाईटच्या सेटला बॅटरी पॉवर पुरवते.सौर एलईडी स्ट्रीट लाइट्समध्ये, कंट्रोलर खूप महत्त्वाचा असतो कारण तो  चार्जिंग चालू किंवा बंद करण्याचा निर्णय घेतो.

5. खांब व फिक्स्चर :प्रत्येक पथदिव्यासाठी मजबूत खांब आवश्यक आहे. विशेषत: सौर पथदिव्यासाठी, खांबाच्या वरच्या बाजूला बसवलेले फिक्स्चर, बॅटरी आणि पॅनेलसारखे काही घटक असतात,

सौर सेल चे उपयोग:

1. कॅल्क्युलेटर

2. सोलर वॉटर हीटर

3. सोलर वॉटर पंप

4. उपग्रह

5. सौर प्रकाश योजना

6. सोलर कार

सौर ऊर्जा केंद्र (ब्लॉक आकृती):

1. या प्रणालीमध्ये, सौर सेलच्या मदतीने सूर्यप्रकाशाच्या उर्जेचे विद्युत प्रवाहात रूपांतर केले जाते. या प्रणालीमध्ये सौर सेल , इन्व्हर्टर आणि एक सबस्ट्रक्चर असते ज्यामध्ये सौर सेल  छताच्या पृष्ठभागावर बसविल्या जातात.

2. सोलर पॅनेलमध्ये अनेक सेल असतात ज्या एकत्र जोडलेल्या असतात आणि अॅरे तयार करतात.

3. सूर्यप्रकाश सौर सेल वर आदळताच, सेलच्या सिलिकॉन वेफर्समध्ये थेट प्रवाह तयार होतो. हा डायरेक्ट करंट (DC)   एका इन्व्हर्टरला दिला  जातो   तो 230V  अल्टरनेटिंग करंट (AC) मध्ये रूपांतरित करतो.

4. साधारणपणे, अशा प्रकारे उत्पादित होणारी 100% विद्युत ऊर्जा सार्वजनिक पॉवर ग्रीडमध्ये दिली जाते आणि अक्षय ऊर्जा कायदा (EEG) नुसार स्थानिक ग्रीड ऑपरेटरला विकली जाते. वैकल्पिकरित्या, तुम्ही स्वतः उत्पादित केलेली वीज थेट घरात वापरली जाऊ शकते.

5. दिवसा निर्माण होणारी विद्युत ऊर्जा साठवण्यासाठी बॅटरी बँकेमध्ये अनेक बॅटरी असतात. ही ऊर्जा रात्री वापरली जाते. विद्युत मीटरचा वापर विद्युत उर्जा तसेच निर्माण केलेली विद्युत उर्जा मोजण्यासाठी केला जातो.

                        

सौर सेलची देखभाल:

1. सौर पॅनेल प्रणालीला सूर्यापासून ऊर्जा शोषून घेणे आवश्यक असल्याने, सौर पॅनेलच्या काळजीचा सर्वात महत्वाचा घटक म्हणजे पॅनेल स्वच्छ ठेवणे.

2. आम्ही आमच्या निवासी आणि ऑटोमोबाईल खिडक्या धुण्यासाठी वापरतो तेच साबण/क्लीनर   वापरून आम्ही सौर पॅनेल स्वच्छ करू शकतो.

3. क्लीनिंग किटमध्ये द्रव साबण, वाइपर आणि ब्रश यांचा समावेश आहे.

4. घाण आणि इतर पर्यावरणीय घटकांना पॅनल्सवर जास्त वेळ बसू देऊ नका.

5. कोणतेही हलणारे भाग नसल्यामुळे सोलर पॅनलची साधारणपणे फारच कमी देखभाल करावी लागते 

6. वर्षातून काही वेळा, पॅनल्सवर जमा होणारी कोणतीही घाण किंवा मोडतोड तपासली जावी.

7. ते नेहमी कार्यक्षमतेने उत्पादन करत असल्याची खात्री करण्यासाठी मानक सौर पॅनेलची देखभाल हा सर्वोत्तम मार्ग आहे.

8. सोलर पॅनलद्वारे किती ऊर्जा निर्माण होते याचा मागोवा ठेवा.

प्रश्न

गुणनिहाय प्रश्न: 1M(2), 3M(2), 4M(1)

1. रिक्त जागा भरा-

1. सौर सेल ------------ वर कार्य करते

2. ---------- प्रकाश ऊर्जेचे -------ऊर्जेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी सेलचा वापर केला जातो.

3. सौर सेलमध्ये निर्माण होणाऱ्या विद्युत ऊर्जेचे प्रमाण ---- प्रकाशाच्या घटनेवर अवलंबून असते.

4. -------- ऊर्जा निर्मिती पर्यावरणाचे रक्षण करते.

5. सौर सेलला ----------- असेही म्हणतात.

6. सौर पॅनेलचे वर्तमान रेटिंग वाढविण्यासाठी सेल अॅरे --------- मध्ये जोडलेले आहेत.

उत्तरे: 1. फोटोव्होल्टेइक प्रभाव 2. सौर, विद्युत 3. तीव्रता 4. सौर

5. फोटोव्होल्टेइक सेल 6. समांतर.

2. खालील उत्तर द्या.

1. आकृतीसह सौर सेलचे बांधकाम आणि कार्य स्पष्ट करा. त्याचे चिन्ह काढा.

2. सोलर सेलच्या देखभालीवर एक टीप लिहा.

3. सौर सेलचे राज्य अनुप्रयोग.

4. ब्लॉक आकृतीसह सौर ऊर्जा केंद्राचे स्पष्टीकरण करा.

5. स्ट्रीट लाईटमध्ये सौर सेलचा वापर स्पष्ट करा.