> ਖ਼ਬਰਾਂ > ਕੰਪਨੀ ਨਿਊਜ਼

ਫੋਟੋਵੋਟੈਕਸ ਕੀ ਹੈ?

2022-12-22

ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਪਰਮਾਣੂ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦਾ ਬਿਜਲੀ ਵਿੱਚ ਸਿੱਧਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਹੈ। ਕੁਝ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ ਜੋ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਵਜੋਂ ਜਾਣੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ ਜੋ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੇ ਫੋਟੌਨਾਂ ਨੂੰ ਜਜ਼ਬ ਕਰਨ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਛੱਡਣ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦੀਆਂ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਇਹ ਮੁਫਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਕੈਪਚਰ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਕਰੰਟ ਨਤੀਜਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਸਭ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ 1839 ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਫਰਾਂਸੀਸੀ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨੀ, ਐਡਮੰਡ ਬੇਕੇਰੇਲ ਦੁਆਰਾ ਨੋਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਜਿਸ ਨੇ ਪਾਇਆ ਕਿ ਕੁਝ ਸਮੱਗਰੀ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਆਉਣ 'ਤੇ ਥੋੜ੍ਹੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਕਰੰਟ ਪੈਦਾ ਕਰੇਗੀ। 1905 ਵਿੱਚ, ਅਲਬਰਟ ਆਇਨਸਟਾਈਨ ਨੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਅਤੇ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕੀਤਾ ਜਿਸ ਉੱਤੇ ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਅਧਾਰਤ ਹੈ, ਜਿਸ ਲਈ ਉਸਨੇ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਨੋਬਲ ਪੁਰਸਕਾਰ ਜਿੱਤਿਆ। ਪਹਿਲਾ ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਮੋਡੀਊਲ 1954 ਵਿੱਚ ਬੈੱਲ ਲੈਬਾਰਟਰੀਜ਼ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਇਸਨੂੰ ਇੱਕ ਸੂਰਜੀ ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਬਿਲ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਇਹ ਜਿਆਦਾਤਰ ਸਿਰਫ਼ ਇੱਕ ਉਤਸੁਕਤਾ ਸੀ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਵਿਆਪਕ ਵਰਤੋਂ ਲਈ ਬਹੁਤ ਮਹਿੰਗਾ ਸੀ। 1960 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਵਿੱਚ, ਪੁਲਾੜ ਉਦਯੋਗ ਨੇ ਪੁਲਾੜ ਯਾਨ ਵਿੱਚ ਸ਼ਕਤੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਪਹਿਲੀ ਗੰਭੀਰ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨੀ ਸ਼ੁਰੂ ਕੀਤੀ। ਪੁਲਾੜ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਾਂ ਦੇ ਜ਼ਰੀਏ, ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿਕਸਿਤ ਹੋਈ, ਇਸਦੀ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਸਥਾਪਿਤ ਕੀਤੀ ਗਈ, ਅਤੇ ਲਾਗਤ ਘਟਣੀ ਸ਼ੁਰੂ ਹੋ ਗਈ। 1970 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਸੰਕਟ ਦੇ ਦੌਰਾਨ, ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਨੇ ਗੈਰ-ਸਪੇਸ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਸ਼ਕਤੀ ਦੇ ਸਰੋਤ ਵਜੋਂ ਮਾਨਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ।

ਉਪਰੋਕਤ ਚਿੱਤਰ ਇੱਕ ਬੁਨਿਆਦੀ ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਸੈੱਲ ਦੇ ਸੰਚਾਲਨ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਸੂਰਜੀ ਸੈੱਲ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸੋਲਰ ਸੈੱਲ ਇੱਕੋ ਕਿਸਮ ਦੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਬਣੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸਿਲੀਕਾਨ, ਮਾਈਕ੍ਰੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਉਦਯੋਗ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਸੂਰਜੀ ਸੈੱਲਾਂ ਲਈ, ਇੱਕ ਪਤਲੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਵੇਫਰ ਨੂੰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਪਾਸੇ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਅਤੇ ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ ਨਕਾਰਾਤਮਕ। ਜਦੋਂ ਹਲਕੀ ਊਰਜਾ ਸੂਰਜੀ ਸੈੱਲ 'ਤੇ ਹਮਲਾ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿਚਲੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਤੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਢਿੱਲੇ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਜੇਕਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਕੰਡਕਟਰ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਅਤੇ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਪੱਖਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ, ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਸਰਕਟ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਕਰੰਟ - ਯਾਨੀ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਫੜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਫਿਰ ਇੱਕ ਲੋਡ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਇੱਕ ਲਾਈਟ ਜਾਂ ਇੱਕ ਸੰਦ ਨੂੰ ਪਾਵਰ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।

ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਸੂਰਜੀ ਸੈੱਲ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨਾਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜੁੜੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਸਪੋਰਟ ਢਾਂਚੇ ਜਾਂ ਫਰੇਮ ਵਿੱਚ ਮਾਊਂਟ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਨੂੰ ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਮੋਡੀਊਲ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਮੋਡੀਊਲ ਇੱਕ ਖਾਸ ਵੋਲਟੇਜ 'ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਸਪਲਾਈ ਕਰਨ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਇੱਕ ਆਮ 12 ਵੋਲਟ ਸਿਸਟਮ। ਵਰਤਮਾਨ ਦਾ ਉਤਪਾਦਨ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਸ ਗੱਲ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕਿੰਨੀ ਰੌਸ਼ਨੀ ਮੋਡੀਊਲ ਨੂੰ ਮਾਰਦੀ ਹੈ।

ਅੱਜ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਪੀ.ਵੀ. ਯੰਤਰ ਇੱਕ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਇੱਕ ਪੀਵੀ ਸੈੱਲ ਦੇ ਅੰਦਰ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਜੰਕਸ਼ਨ, ਜਾਂ ਇੰਟਰਫੇਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ-ਜੰਕਸ਼ਨ PV ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ, ਸਿਰਫ਼ ਉਹ ਫੋਟੌਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਊਰਜਾ ਸੈੱਲ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਜਾਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਨੂੰ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਸਰਕਟ ਲਈ ਮੁਕਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, ਸਿੰਗਲ-ਜੰਕਸ਼ਨ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਸੂਰਜ ਦੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਦੇ ਉਸ ਹਿੱਸੇ ਤੱਕ ਸੀਮਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਊਰਜਾ ਸੋਖਣ ਵਾਲੀ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਹੇਠਲੇ-ਊਰਜਾ ਵਾਲੇ ਫੋਟੌਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ।

ਇਸ ਸੀਮਾ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਦਾ ਇੱਕ ਤਰੀਕਾ ਹੈ ਦੋ (ਜਾਂ ਵੱਧ) ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ, ਇੱਕ ਤੋਂ ਵੱਧ ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਅਤੇ ਇੱਕ ਤੋਂ ਵੱਧ ਜੰਕਸ਼ਨ ਦੇ ਨਾਲ, ਇੱਕ ਵੋਲਟੇਜ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ। ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ "ਮਲਟੀਜੰਕਸ਼ਨ" ਸੈੱਲ ("ਕੈਸਕੇਡ" ਜਾਂ "ਟੈਂਡਮ" ਸੈੱਲ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਮਲਟੀਜੰਕਸ਼ਨ ਯੰਤਰ ਉੱਚ ਕੁੱਲ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹ ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੇ ਵਧੇਰੇ ਊਰਜਾ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਨੂੰ ਬਿਜਲੀ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਸਕਦੇ ਹਨ।

ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹੇਠਾਂ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਇੱਕ ਮਲਟੀਜੰਕਸ਼ਨ ਡਿਵਾਈਸ ਬੈਂਡ ਗੈਪ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ) ਦੇ ਘਟਦੇ ਕ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਸਿੰਗਲ-ਜੰਕਸ਼ਨ ਸੈੱਲਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਸਟੈਕ ਹੈ। ਉੱਪਰਲਾ ਸੈੱਲ ਉੱਚ-ਊਰਜਾ ਵਾਲੇ ਫੋਟੌਨਾਂ ਨੂੰ ਕੈਪਚਰ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬਾਕੀ ਦੇ ਫੋਟੌਨਾਂ ਨੂੰ ਹੇਠਲੇ-ਬੈਂਡ-ਗੈਪ ਸੈੱਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਲੀਨ ਹੋਣ ਲਈ ਪਾਸ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਮਲਟੀਜੰਕਸ਼ਨ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਅੱਜ ਦੀ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਖੋਜ ਗੈਲਿਅਮ ਆਰਸੈਨਾਈਡ ਨੂੰ ਇੱਕ (ਜਾਂ ਸਾਰੇ) ਹਿੱਸੇ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਕੇਂਦਰਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਅਜਿਹੇ ਸੈੱਲ ਕੇਂਦਰਿਤ ਸੂਰਜ ਦੀ ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੇ ਅਧੀਨ ਲਗਭਗ 35% ਦੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਗਏ ਹਨ। ਮਲਟੀਜੰਕਸ਼ਨ ਯੰਤਰਾਂ ਲਈ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੋਰ ਸਮੱਗਰੀ ਅਮੋਰਫਸ ਸਿਲੀਕਾਨ ਅਤੇ ਕਾਪਰ ਇੰਡੀਅਮ ਡਿਸਲੇਨਾਈਡ ਹੈ।

ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਨ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਮਲਟੀਜੰਕਸ਼ਨ ਯੰਤਰ ਗੈਲਿਅਮ ਇੰਡੀਅਮ ਫਾਸਫਾਈਡ ਦੇ ਇੱਕ ਉੱਪਰਲੇ ਸੈੱਲ, "ਇੱਕ ਸੁਰੰਗ ਜੰਕਸ਼ਨ" ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਜੋ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵਿੱਚ ਸਹਾਇਤਾ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕੇ, ਅਤੇ ਗੈਲਿਅਮ ਆਰਸੈਨਾਈਡ ਦੇ ਹੇਠਲੇ ਸੈੱਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕੇ।

ਪਿਛਲਾ:ਤੁਹਾਨੂੰ ਫੋਟੋਵੋਲਟੈਕਸ ਲਈ ਕਿਉਂ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ?

ਅਗਲਾ:ਸੋਲਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਕੰਬਾਈਨਰ ਬਾਕਸ ਕੀ ਹੈ?