फोटोवोल्टिक बुनियादी ज्ञान संग्रह

1. फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन क्या है? वितरित फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन क्या है?

फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन से तात्पर्य विद्युत उत्पादन विधि से है जो सौर विकिरण को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है। फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन आज सौर ऊर्जा उत्पादन की मुख्य धारा है। इसलिए, लोग अक्सर सौर ऊर्जा उत्पादन के बारे में जो कहते हैं वह फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन है।

वितरित बिजली उत्पादन से तात्पर्य उपयोगकर्ता की साइट के निकट निर्मित फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन सुविधाओं से है। ऑपरेशन मोड मुख्य रूप से उपयोगकर्ता की ओर से स्व-उपयोग के लिए है, और अतिरिक्त बिजली ग्रिड से जुड़ी है, लेकिन बिजली वितरण प्रणाली का संतुलन समायोजन फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन सुविधाओं की विशेषता है।

वितरित बिजली उत्पादन स्थानीय परिस्थितियों, स्वच्छ और कुशल, विकेन्द्रीकृत लेआउट और नजदीकी उपयोग के उपायों को अपनाने के मूल परीक्षण का पालन करता है, जिससे जीवाश्म ऊर्जा की खपत को बदलने और कम करने के लिए स्थानीय सौर ऊर्जा संसाधनों का पूर्ण उपयोग किया जाता है।

2. क्या आप फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन की ऐतिहासिक उत्पत्ति जानते हैं?

1839 में, जब 19- वर्षीय फ्रेंच बेकरेल भौतिक प्रयोग कर रहे थे, तो उन्होंने पाया कि प्रवाहकीय तरल में दो धातु इलेक्ट्रोडों का प्रवाह तब मजबूत हो जाएगा जब उन्हें प्रकाश से विकिरणित किया जाएगा, इस प्रकार "फोटोवोल्टिक प्रभाव" की खोज हुई। 1930 में, लैंग ने पहली बार सौर ऊर्जा को बिजली में बदलने के लिए सौर कोशिकाओं के निर्माण के लिए "फोटोवोल्टिक प्रभाव" का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा।

1932 में ओडुबोट और स्टोला ने पहला "कैडमियम सल्फाइड" सौर सेल बनाया।

1941 में ऑडू ने सिलिकॉन पर फोटोवोल्टिक प्रभाव की खोज की।

मई 1954 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में बेल लेबोरेटरीज के चैपिन, फुलर और पियर्सन ने 6 प्रतिशत की दक्षता के साथ एक मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर सेल विकसित किया, जो दुनिया में व्यावहारिक मूल्य वाला पहला सौर सेल था। उसी वर्ष, विक ने पहली बार आर्सेनिक निकल की खोज की जिसमें फोटोवोल्टिक प्रभाव होता है, और सौर सेल बनाने के लिए ग्लास पर निकल सल्फाइड फिल्म जमा की जाती है। सूर्य के प्रकाश को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने वाली व्यावहारिक फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन तकनीक का जन्म और विकास हुआ।

3. फोटोवोल्टिक सेल बिजली कैसे उत्पन्न करते हैं?

फोटोवोल्टिक सेल प्रकाश और बिजली रूपांतरण विशेषताओं वाला एक अर्धचालक उपकरण है। यह सीधे सौर विकिरण ऊर्जा को प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित करता है। यह फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन की सबसे बुनियादी इकाई है। फोटोवोल्टिक कोशिकाओं की अद्वितीय विद्युत विशेषताएँ कुछ तत्वों (जैसे फॉस्फोरस या बोरॉन, आदि) को डोपिंग द्वारा प्राप्त की जाती हैं, जिससे सामग्री के आणविक आवेश में स्थायी असंतुलन पैदा होता है, जिससे विशेष विद्युत गुणों के साथ एक अर्धचालक सामग्री बनती है, मुक्त आवेश हो सकता है सूर्य के प्रकाश के तहत विशेष विद्युत गुणों वाले अर्धचालकों में उत्पन्न, ये मुक्त आवेश उन्मुखीकरण की ओर बढ़ते हैं और जमा होते हैं, जिससे इसके दोनों छोर बंद होने पर विद्युत ऊर्जा उत्पन्न होती है। इस घटना को "फोटोवोल्टिक प्रभाव" या संक्षेप में फोटोवोल्टिक प्रभाव कहा जाता है।

4. फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली किन घटकों से बनी होती है?

एक फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली में एक फोटोवोल्टिक वर्ग सरणी (एक फोटोवोल्टिक वर्ग सरणी श्रृंखला और समानांतर में जुड़े फोटोवोल्टिक मॉड्यूल से बनी होती है), एक नियंत्रक, एक बैटरी पैक, एक डीसी/एसी इन्वर्टर और अन्य भाग होते हैं। फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली का मुख्य घटक एक फोटोवोल्टिक मॉड्यूल और फोटोवोल्टिक मॉड्यूल है यह श्रृंखला, समानांतर और पैक में जुड़े फोटोवोल्टिक कोशिकाओं से बना है। यह सूर्य की प्रकाश ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। फोटोवोल्टिक मॉड्यूल द्वारा उत्पन्न बिजली एक प्रत्यक्ष धारा है। हम इसका उपयोग कर सकते हैं या उपयोग के लिए इसे प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करने के लिए इन्वर्टर का उपयोग कर सकते हैं। एक दृष्टिकोण से, फोटोवोल्टिक प्रणाली द्वारा उत्पन्न विद्युत ऊर्जा का तुरंत उपयोग किया जा सकता है, या इसे बैटरी जैसे ऊर्जा भंडारण उपकरणों में संग्रहीत किया जा सकता है, और आवश्यकतानुसार किसी भी समय उपयोग के लिए जारी किया जा सकता है।

5. वितरण नेटवर्क क्या है? वितरण नेटवर्क और वितरित फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन के बीच क्या संबंध है?

वितरण नेटवर्क एक बिजली नेटवर्क है जो ट्रांसमिशन नेटवर्क या क्षेत्रीय बिजली संयंत्रों से विद्युत ऊर्जा प्राप्त करता है और इसे वोल्टेज के अनुसार चरण दर चरण बिजली वितरण सुविधाओं के माध्यम से या विभिन्न उपयोगकर्ताओं को स्थानीय रूप से वितरित करता है। यह ओवरहेड लाइनों, केबलों, टावरों, वितरण ट्रांसफार्मर, आइसोलेटिंग स्विच, प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति संधारित्र, एक मीटरिंग डिवाइस और कुछ सहायक सुविधाओं से बना है जो आम तौर पर एक बंद-लूप डिजाइन को अपनाते हैं और समानांतर में चलते हैं। इसकी संरचना रेडियल है. संरचना रेडियल संरचना से बहु-शक्ति आपूर्ति संरचना में बदल जाती है, और शॉर्ट-सर्किट करंट का परिमाण, प्रवाह दिशा और वितरण विशेषताएँ सभी बदल जाती हैं।

6. फोटोवोल्टिक ऊर्जा हरित और निम्न-कार्बन ऊर्जा क्यों है?

फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन में महत्वपूर्ण ऊर्जा, पर्यावरण संरक्षण और आर्थिक लाभ हैं, और यह उच्चतम गुणवत्ता वाले हरित ऊर्जा स्रोतों में से एक है। मेरे देश में औसत धूप की स्थिति में 1 किलोवाट फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली स्थापित करने से एक वर्ष में 1200 किलोवाट-घंटे बिजली पैदा की जा सकती है, जिससे कोयले (मानक कोयला) के उपयोग को कम किया जा सकता है। वर्ल्ड वाइड फंड के शोध परिणामों के अनुसार प्रकृति (डब्ल्यूडब्ल्यूएफ): कार्बन डाइऑक्साइड को कम करने के प्रभाव के संदर्भ में, 1 वर्ग मीटर की फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली स्थापित करना 100 वर्ग मीटर पेड़ लगाने के बराबर है। वर्तमान में, फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन जैसी नवीकरणीय ऊर्जा का विकास किया जा रहा है। स्मॉग और अम्लीय वर्षा जैसी पर्यावरणीय समस्याओं को मौलिक रूप से हल करने के लिए ऊर्जा एक प्रभावी साधन है।

7. आप इस खबर के बारे में क्या सोचते हैं कि "फोटोवोल्टिक सेल मॉड्यूल के उत्पादन में बड़ी मात्रा में ऊर्जा की खपत होती है"?

फोटोवोल्टिक कोशिकाएं अपनी उत्पादन प्रक्रिया में एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा की खपत करती हैं, विशेष रूप से औद्योगिक सिलिकॉन शुद्धिकरण, उच्च शुद्धता पॉलीसिलिकॉन उत्पादन, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन रॉड और पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पिंड उत्पादन के तीन लिंक में। भीतर निरंतर ऊर्जा उत्पन्न की जा सकती है। यह अनुमान लगाया गया है कि मेरे देश में औसत धूप की स्थिति के तहत, पूरे जीवन काल में फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली की ऊर्जा वापसी इसकी ऊर्जा खपत से 15 गुना से अधिक हो जाती है। बीजिंग में एक इष्टतम झुकाव कोण पर स्थापित 1 किलोवाट छत फोटोवोल्टिक ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम की ऊर्जा पुनर्प्राप्ति अवधि 1.{5}} वर्ष है, जो फोटोवोल्टिक प्रणाली के सेवा जीवन से बहुत कम है। कहने का तात्पर्य यह है कि, फोटोवोल्टिक प्रणाली द्वारा पहले 1.{7}} वर्षों में उत्पन्न बिजली का उपयोग इसके उत्पादन और अन्य प्रक्रियाओं में खपत की गई ऊर्जा और 1.5-2 वर्षों के बाद उत्सर्जित ऊर्जा की भरपाई के लिए किया जाता है। शुद्ध आउटपुट है, इसलिए फोटोवोल्टिक कोशिकाओं का मूल्यांकन संपूर्ण जीवन चक्र ऊर्जा खपत के परिप्रेक्ष्य से किया जाना चाहिए।

8. आप इस खबर के बारे में क्या सोचते हैं कि "फोटोवोल्टिक सेल मॉड्यूल के उत्पादन से बहुत अधिक प्रदूषण पैदा होगा?"

फोटोवोल्टिक सेल मॉड्यूल के उत्पादन में पॉलीसिलिकॉन, सिलिकॉन सिल्लियां, फोटोवोल्टिक सेल और फोटोवोल्टिक मॉड्यूल शामिल हैं। संबंधित प्रदूषण की रिपोर्ट मुख्य रूप से फोटोवोल्टिक मॉड्यूल के कच्चे माल, उच्च शुद्धता पॉलीसिलिकॉन के उत्पादन में उत्पादित उप-उत्पादों और उच्च शुद्धता पॉलीसिलिकॉन के उत्पादन का उल्लेख करती है। मुख्य रूप से उन्नत सीमेंस विधि का उपयोग करें, जो धातुकर्म ग्रेड सिलिकॉन को ट्राइक्लोरोहेलियम सिलिकॉन में परिवर्तित करता है, और फिर हाइड्रोजन जोड़कर इसे सौर ग्रेड पॉलीसिलिकॉन में बदल देता है। इसके अलावा, सिलिकॉन क्लोराइड एक उप-उत्पाद के रूप में बनेगा, और सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड नम हवा से मिलने पर सिलिकिक एसिड में विघटित हो जाएगा। यदि हाइड्रोजन क्लोराइड को ठीक से नहीं संभाला गया तो प्रदूषण की समस्या पैदा होगी, लेकिन चीन के पॉलीसिलिकॉन उत्पादन उद्यमों द्वारा अपनाई गई बेहतर सीमेंस विधि बंद-लूप उत्पादन प्राप्त कर सकती है, और स्वच्छ उत्पादन प्राप्त करने के लिए उप-उत्पाद सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड और टेल गैस को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। दिसंबर 2010 में, राज्य ने "पॉलीसिलिकॉन इंडस्ट्री एक्सेस कंडीशंस" जारी की, जिसमें कहा गया कि रिडक्शन टेल गैस में सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड और क्लोरीन की रिकवरी और उपयोग दर 98.5 प्रतिशत और 99 प्रतिशत से कम नहीं होनी चाहिए, इसलिए परिपक्व सीमेंस उत्पादन में सुधार हुआ प्रौद्योगिकी पूरी तरह से पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं को पूरा करती है। पर्यावरण प्रदूषण की समस्या नहीं होगी।

9. हमारे पास कितनी धूप उपलब्ध है? क्या यह भविष्य में प्रमुख ऊर्जा स्रोत बन सकता है?

पृथ्वी की सतह द्वारा प्राप्त सौर विकिरण वैश्विक ऊर्जा मांग का 10,{1}} गुना पूरा कर सकता है। पृथ्वी की सतह पर प्रति वर्ग मीटर प्राप्त होने वाला औसत वार्षिक विकिरण क्षेत्र के आधार पर {{2}KWH से भिन्न होता है। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी के आंकड़ों के अनुसार, दुनिया के 4 प्रतिशत रेगिस्तानों में सौर फोटोवोल्टिक सिस्टम स्थापित करना वैश्विक ऊर्जा मांग को पूरा करने के लिए पर्याप्त है। सौर फोटोवोल्टेइक विकास के लिए व्यापक अवसर का आनंद लेते हैं, और उनकी क्षमता बहुत बड़ी है।

प्रारंभिक आंकड़ों के अनुसार, मेरे देश में केवल मौजूदा इमारतों का उपयोग करके फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन की बाजार क्षमता 3 ट्रिलियन किलोवाट से अधिक है। तकनीकी प्रगति और बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग के साथ, बिजली उत्पादन की लागत और कम हो जाएगी, और यह अधिक प्रतिस्पर्धी ऊर्जा आपूर्ति पद्धति बन जाएगी, धीरे-धीरे पूरक ऊर्जा से वैकल्पिक ऊर्जा में बदल जाएगी, और इसके प्रमुख ऊर्जा बनने की उम्मीद है भविष्य।