પાવર ગણતરી, પાવર જનરેશન કાર્યક્ષમતા અને સોલાર પેનલ્સની સર્વિસ લાઇફ

સૌર પેનલ એ એક ઉપકરણ છે જે સૂર્યપ્રકાશને શોષીને ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસર અથવા ફોટોકેમિકલ અસર દ્વારા સૂર્ય કિરણોત્સર્ગને પ્રત્યક્ષ કે પરોક્ષ રીતે વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.મોટાભાગની સૌર પેનલ્સની મુખ્ય સામગ્રી "સિલિકોન" છે.ફોટોન સિલિકોન સામગ્રી દ્વારા શોષાય છે;ફોટોનની ઉર્જા સિલિકોન અણુઓમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે, જે ઇલેક્ટ્રોનનું સંક્રમણ કરે છે અને મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન બને છે જે સંભવિત તફાવત બનાવવા માટે PN જંકશનની બંને બાજુએ એકઠા થાય છે.જ્યારે બાહ્ય સર્કિટ ચાલુ થાય છે, ત્યારે આ વોલ્ટેજની ક્રિયા હેઠળ, ચોક્કસ આઉટપુટ પાવર જનરેટ કરવા માટે બાહ્ય સર્કિટમાંથી પ્રવાહ વહેતો હશે.આ પ્રક્રિયાનો સાર છે: ફોટોન ઊર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા.

સોલર પેનલ પાવર ગણતરી

સોલાર એસી પાવર જનરેશન સિસ્ટમ સોલર પેનલ્સ, ચાર્જ કંટ્રોલર, ઇન્વર્ટર અને બેટરીથી બનેલી છે;સોલર ડીસી પાવર જનરેશન સિસ્ટમમાં ઇન્વર્ટરનો સમાવેશ થતો નથી.સોલાર પાવર જનરેશન સિસ્ટમને લોડ માટે પૂરતી શક્તિ પ્રદાન કરવા સક્ષમ બનાવવા માટે, વિદ્યુત ઉપકરણની શક્તિ અનુસાર દરેક ઘટકને વ્યાજબી રીતે પસંદ કરવું જરૂરી છે.100W આઉટપુટ પાવર લો અને ગણતરી પદ્ધતિ દાખલ કરવા માટે ઉદાહરણ તરીકે દિવસમાં 6 કલાક માટે તેનો ઉપયોગ કરો:

1. પ્રથમ, દરરોજ વોટ-કલાકના વપરાશની ગણતરી કરો (ઇન્વર્ટરના નુકસાન સહિત): જો ઇન્વર્ટરની રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા 90% છે, તો જ્યારે આઉટપુટ પાવર 100W હોય, ત્યારે વાસ્તવિક આઉટપુટ પાવર 100W/90 % હોવો જોઈએ =111W;જો તે દિવસમાં 5 કલાક માટે વપરાય છે, તો આઉટપુટ પાવર 111W*5 કલાક = 555Wh છે.

2. સૌર પેનલની ગણતરી કરો: 6 કલાકના દૈનિક અસરકારક સૂર્યપ્રકાશના સમય અનુસાર, અને ચાર્જિંગ કાર્યક્ષમતા અને ચાર્જિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન થતા નુકસાનને ધ્યાનમાં લેતા, સૌર પેનલની આઉટપુટ શક્તિ 555Wh/6h/70%=130W હોવી જોઈએ.તેમાંથી, ચાર્જિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન સોલાર પેનલ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી વાસ્તવિક શક્તિ 70% છે.

સૌર પેનલ પાવર ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા

મોનોક્રિસ્ટાલિન સિલિકોન સૌર ઊર્જાની ફોટોઇલેક્ટ્રિક રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા 24% સુધી છે, જે તમામ પ્રકારના સૌર કોષોમાં સૌથી વધુ ફોટોઇલેક્ટ્રિક રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા છે.પરંતુ મોનોક્રિસ્ટાલિન સિલિકોન સોલાર કોષો બનાવવા માટે એટલા ખર્ચાળ છે કે તેઓ હજુ સુધી વ્યાપક અને સાર્વત્રિક રીતે મોટી સંખ્યામાં ઉપયોગમાં લેવાતા નથી.પોલીક્રિસ્ટલાઈન સિલિકોન સોલાર સેલ ઉત્પાદન ખર્ચની દ્રષ્ટિએ મોનોક્રિસ્ટલાઈન સિલિકોન સોલાર સેલ કરતા સસ્તા છે, પરંતુ પોલીક્રિસ્ટલાઈન સિલિકોન સોલાર સેલની ફોટોઈલેક્ટ્રીક રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા ઘણી ઓછી છે.વધુમાં, પોલીક્રિસ્ટલાઈન સિલિકોન સોલાર સેલની સર્વિસ લાઈફ પણ મોનોક્રિસ્ટલાઈન સિલિકોન સોલાર સેલ કરતા ટૂંકી હોય છે..તેથી, ખર્ચની કામગીરીની દ્રષ્ટિએ, મોનોક્રિસ્ટાલિન સિલિકોન સોલર કોષો થોડા વધુ સારા છે.

સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે કેટલીક સંયોજન સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી સૌર ફોટોઇલેક્ટ્રિક કન્વર્ઝન ફિલ્મો માટે યોગ્ય છે.ઉદાહરણ તરીકે, CdS, CdTe;III-V સંયોજન સેમિકન્ડક્ટર્સ: GaAs, AIPInP, વગેરે;આ સેમિકન્ડક્ટર્સમાંથી બનેલા પાતળી ફિલ્મ સૌર કોષો સારી ફોટોઈલેક્ટ્રીક રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા દર્શાવે છે.બહુવિધ ગ્રેડિયન્ટ એનર્જી બેન્ડ ગેપ સાથે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી સૌર ઉર્જા શોષણની સ્પેક્ટ્રલ શ્રેણીને વિસ્તૃત કરી શકે છે, જેનાથી ફોટોઇલેક્ટ્રિક રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થાય છે.જેથી પાતળા-ફિલ્મ સૌર કોષોની મોટી સંખ્યામાં પ્રાયોગિક એપ્લિકેશનો વ્યાપક સંભાવનાઓ દર્શાવે છે.આ મલ્ટિ-કમ્પોનન્ટ સેમિકન્ડક્ટર મટિરિયલ્સમાં, Cu(In,Ga)Se2 એ ઉત્તમ સૌર પ્રકાશ શોષી લેતી સામગ્રી છે.તેના આધારે, સિલિકોન કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ ફોટોઇલેક્ટ્રિક રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા ધરાવતા પાતળા-ફિલ્મ સૌર કોષો ડિઝાઇન કરી શકાય છે, અને ફોટોઇલેક્ટ્રિક રૂપાંતરણ દર જે હાંસલ કરી શકાય છે તે 18% છે.

સૌર પેનલ્સનું આયુષ્ય

સોલાર પેનલ્સની સર્વિસ લાઇફ કોષો, ટેમ્પર્ડ ગ્લાસ, ઇવીએ, ટીપીટી વગેરેની સામગ્રી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, વધુ સારી સામગ્રીનો ઉપયોગ કરતા ઉત્પાદકો દ્વારા બનાવેલ પેનલ્સની સર્વિસ લાઇફ 25 વર્ષ સુધી પહોંચી શકે છે, પરંતુ પર્યાવરણની અસર સાથે, સૌર કોષો બોર્ડની સામગ્રી સમય જતાં વૃદ્ધ થશે.સામાન્ય સંજોગોમાં, 20 વર્ષના ઉપયોગ પછી પાવર 30% અને ઉપયોગના 25 વર્ષ પછી 70% જેટલો ઓછો થશે.