సోలార్ ఫోటోవోల్టాయిక్స్ మరియు విద్యుత్ గురించి వివరించారు

కాంతివిపీడన కణాలు సూర్యరశ్మిని విద్యుత్తుగా మారుస్తాయి

ఫోటోవోల్టాయిక్ (PV) సెల్, సాధారణంగా సౌర ఘటం అని పిలుస్తారు, ఇది సూర్యరశ్మిని నేరుగా విద్యుత్తుగా మార్చే నాన్ మెకానికల్ పరికరం. కొన్ని PV కణాలు కృత్రిమ కాంతిని విద్యుత్తుగా మార్చగలవు.

ఫోటాన్లు సౌర శక్తిని తీసుకువెళతాయి

సూర్యకాంతి ఫోటాన్లు లేదా సౌరశక్తి కణాలతో కూడి ఉంటుంది. ఈ ఫోటాన్లు వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాలకు అనుగుణంగా ఉండే వివిధ రకాల శక్తిని కలిగి ఉంటాయి

ఎ

విద్యుత్ ప్రవాహం

ఎలక్ట్రాన్ల కదలిక, ప్రతి ఒక్కటి ప్రతికూల చార్జ్‌ను కలిగి ఉంటుంది, సెల్ యొక్క ముందు ఉపరితలం వైపు సెల్ యొక్క ముందు మరియు వెనుక ఉపరితలాల మధ్య విద్యుత్ చార్జ్ యొక్క అసమతుల్యతను సృష్టిస్తుంది. ఈ అసమతుల్యత, బ్యాటరీ యొక్క ప్రతికూల మరియు సానుకూల టెర్మినల్స్ వంటి వోల్టేజ్ సంభావ్యతను సృష్టిస్తుంది. సెల్‌లోని ఎలక్ట్రికల్ కండక్టర్లు ఎలక్ట్రాన్‌లను గ్రహిస్తాయి. కండక్టర్లను ఒక ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లో బ్యాటరీ వంటి బాహ్య లోడ్‌కు కనెక్ట్ చేసినప్పుడు, సర్క్యూట్‌లో విద్యుత్ ప్రవహిస్తుంది.

ఫోటోవోల్టాయిక్ సాంకేతికత రకాన్ని బట్టి ఫోటోవోల్టాయిక్ వ్యవస్థల సామర్థ్యం మారుతూ ఉంటుంది

PV కణాలు సూర్యరశ్మిని విద్యుత్తుగా మార్చే సామర్థ్యం సెమీకండక్టర్ పదార్థం మరియు PV సెల్ సాంకేతికత రకం ద్వారా మారుతూ ఉంటుంది. వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులో ఉన్న PV మాడ్యూల్స్ యొక్క సామర్థ్యం 1980ల మధ్యకాలంలో సగటున 10% కంటే తక్కువగా ఉంది, 2015 నాటికి దాదాపు 15%కి పెరిగింది మరియు ఇప్పుడు స్టేట్ ఆఫ్ ది ఆర్ట్ మాడ్యూల్స్ కోసం 20%కి చేరువైంది. అంతరిక్ష ఉపగ్రహాల వంటి సముచిత మార్కెట్‌ల కోసం ప్రయోగాత్మక PV కణాలు మరియు PV కణాలు దాదాపు 50% సామర్థ్యాన్ని సాధించాయి.

ఫోటోవోల్టాయిక్ వ్యవస్థలు ఎలా పనిచేస్తాయి

PV సెల్ అనేది PV సిస్టమ్ యొక్క ప్రాథమిక బిల్డింగ్ బ్లాక్. వ్యక్తిగత కణాలు పరిమాణంలో 0.5 అంగుళాల నుండి 4 అంగుళాల వరకు మారవచ్చు. అయినప్పటికీ, ఒక సెల్ 1 లేదా 2 వాట్‌లను మాత్రమే ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది కాలిక్యులేటర్‌లు లేదా చేతి గడియారాలు వంటి చిన్న ఉపయోగాలకు మాత్రమే సరిపోయే విద్యుత్.

PV కణాలు ప్యాక్ చేయబడిన, వాతావరణ-గట్టి PV మాడ్యూల్ లేదా ప్యానెల్‌లో విద్యుత్తుతో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. PV మాడ్యూల్స్ పరిమాణంలో మరియు అవి ఉత్పత్తి చేయగల విద్యుత్ పరిమాణంలో మారుతూ ఉంటాయి. మాడ్యూల్ లేదా మాడ్యూల్ యొక్క ఉపరితల వైశాల్యంలోని కణాల సంఖ్యతో PV మాడ్యూల్ విద్యుత్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యం పెరుగుతుంది. PV శ్రేణిని రూపొందించడానికి PV మాడ్యూల్‌లను సమూహాలలో కనెక్ట్ చేయవచ్చు. PV శ్రేణి రెండు లేదా వందల PV మాడ్యూళ్ళతో కూడి ఉంటుంది. PV శ్రేణిలో కనెక్ట్ చేయబడిన PV మాడ్యూల్స్ సంఖ్య శ్రేణి ఉత్పత్తి చేయగల మొత్తం విద్యుత్తును నిర్ణయిస్తుంది.

ఫోటోవోల్టాయిక్ సెల్స్ డైరెక్ట్ కరెంట్ (DC) విద్యుత్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఈ DC విద్యుత్‌ను బ్యాటరీలను ఛార్జ్ చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు, అవి నేరుగా విద్యుత్తును ఉపయోగించే విద్యుత్ పరికరాలను ఉపయోగిస్తాయి. విద్యుత్ ప్రసార మరియు పంపిణీ వ్యవస్థలలో దాదాపు అన్ని విద్యుత్తు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (AC)గా సరఫరా చేయబడుతుంది. అనే పరికరాలు

PV సెల్స్ మరియు మాడ్యూల్స్ నేరుగా సూర్యునికి ఎదురుగా ఉన్నప్పుడు అత్యధిక మొత్తంలో విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తాయి. PV మాడ్యూల్‌లు మరియు శ్రేణులు ట్రాకింగ్ సిస్టమ్‌లను ఉపయోగించగలవు, ఇవి మాడ్యూల్‌లను నిరంతరం సూర్యుడిని ఎదుర్కొనేలా కదిలిస్తాయి, అయితే ఈ వ్యవస్థలు ఖరీదైనవి. చాలా PV సిస్టమ్‌లు మాడ్యూల్‌లను నేరుగా దక్షిణం వైపుగా (ఉత్తర అర్ధగోళంలో - దక్షిణ అర్ధగోళంలో నేరుగా ఉత్తరం వైపు) మరియు వ్యవస్థ యొక్క భౌతిక మరియు ఆర్థిక పనితీరును ఆప్టిమైజ్ చేసే కోణంలో మాడ్యూల్‌లను కలిగి ఉంటాయి.

సౌర కాంతివిపీడన ఘటాలు ప్యానెల్‌లలో (మాడ్యూల్స్) సమూహం చేయబడతాయి మరియు పశువుల నీటి కోసం నీటి పంపులను శక్తివంతం చేయడం, గృహాలకు విద్యుత్ అందించడం లేదా ప్రయోజనం కోసం వంటి చిన్న నుండి పెద్ద మొత్తంలో విద్యుత్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ప్యానెల్‌లను వివిధ పరిమాణాల శ్రేణులుగా వర్గీకరించవచ్చు. స్థాయి విద్యుత్ ఉత్పత్తి.

మూలం: నేషనల్ రెన్యూవబుల్ ఎనర్జీ లాబొరేటరీ (కాపీరైట్)

ఫోటోవోల్టాయిక్ సిస్టమ్స్ అప్లికేషన్స్

అతి చిన్న ఫోటోవోల్టాయిక్ సిస్టమ్స్ పవర్ కాలిక్యులేటర్లు మరియు చేతి గడియారాలు. పెద్ద వ్యవస్థలు నీటిని పంప్ చేయడానికి, పవర్ కమ్యూనికేషన్స్ పరికరాలకు, ఒకే ఇల్లు లేదా వ్యాపారానికి విద్యుత్ సరఫరా చేయడానికి లేదా వేలాది మంది విద్యుత్ వినియోగదారులకు విద్యుత్ సరఫరా చేసే పెద్ద శ్రేణులను ఏర్పాటు చేయడానికి విద్యుత్‌ను అందించగలవు.

PV వ్యవస్థల యొక్క కొన్ని ప్రయోజనాలు

â¢PV వ్యవస్థలు విద్యుత్తు పంపిణీ వ్యవస్థలు (విద్యుత్ లైన్లు) లేని ప్రదేశాలలో విద్యుత్తును సరఫరా చేయగలవు మరియు అవి విద్యుత్తును సరఫరా చేయగలవు.
â¢PV శ్రేణులు త్వరగా ఇన్‌స్టాల్ చేయబడతాయి మరియు ఏ పరిమాణంలో అయినా ఉండవచ్చు.
"భవనాలపై ఉన్న PV వ్యవస్థల యొక్క పర్యావరణ ప్రభావాలు తక్కువగా ఉంటాయి.

మూలం: నేషనల్ రెన్యూవబుల్ ఎనర్జీ లాబొరేటరీ (కాపీరైట్)

మూలం: నేషనల్ రెన్యూవబుల్ ఎనర్జీ లాబొరేటరీ (కాపీరైట్)

ఫోటోవోల్టాయిక్స్ చరిత్ర

మొదటి ప్రాక్టికల్ PV సెల్‌ను 1954లో బెల్ టెలిఫోన్ పరిశోధకులు అభివృద్ధి చేశారు. 1950ల చివరలో, PV కణాలు U.S. అంతరిక్ష ఉపగ్రహాలకు శక్తినివ్వడానికి ఉపయోగించబడ్డాయి. 1970ల చివరి నాటికి, PV ప్యానెల్లు రిమోట్‌లో విద్యుత్‌ను అందించడం లేదా

U.S. ఎనర్జీ ఇన్ఫర్మేషన్ అడ్మినిస్ట్రేషన్ (EIA) అంచనా ప్రకారం యుటిలిటీ-స్కేల్ PV పవర్ ప్లాంట్లలో ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్ 2008లో 76 మిలియన్ కిలోవాట్‌థౌర్స్ (kWh) నుండి 2019లో 69 బిలియన్లకు (kWh) పెరిగింది. యుటిలిటీ-స్కేల్ పవర్ ప్లాంట్‌లు కనీసం 1,000 కిలోవాట్‌లు (లేదా ఒక మెగావాట్) విద్యుత్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యం. 2014లో 11 బిలియన్ kWh నుండి 2019లో 33 బిలియన్ kWh చిన్న-స్థాయి గ్రిడ్-కనెక్ట్ PV సిస్టమ్‌ల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిందని EIA అంచనా వేసింది. చిన్న-స్థాయి PV వ్యవస్థలు ఒక మెగావాట్ కంటే తక్కువ విద్యుత్ ఉత్పాదక సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండే వ్యవస్థలు. చాలా వరకు భవనాలపై ఉన్నాయి మరియు కొన్నిసార్లు పిలుస్తారు