बिजली की गणना, बिजली उत्पादन दक्षता और सौर पैनलों की सेवा जीवन

एक सौर पैनल एक ऐसा उपकरण है जो सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करके फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव या फोटोकैमिकल प्रभाव के माध्यम से प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से सौर विकिरण को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।अधिकांश सौर पैनलों की मुख्य सामग्री "सिलिकॉन" है।फोटॉनों को सिलिकॉन सामग्री द्वारा अवशोषित किया जाता है;फोटॉन की ऊर्जा को सिलिकॉन परमाणुओं में स्थानांतरित किया जाता है, जो इलेक्ट्रॉनों को संक्रमण बनाता है और मुक्त इलेक्ट्रॉन बन जाता है जो संभावित अंतर बनाने के लिए पीएन जंक्शन के दोनों किनारों पर जमा होते हैं।जब बाहरी सर्किट चालू होता है, तो इस वोल्टेज की क्रिया के तहत, एक निश्चित आउटपुट पावर उत्पन्न करने के लिए बाहरी सर्किट के माध्यम से प्रवाह होता है।इस प्रक्रिया का सार है: फोटॉन ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने की प्रक्रिया।

सौर पैनल पावर गणना

सौर एसी बिजली उत्पादन प्रणाली सौर पैनलों, चार्ज नियंत्रकों, इनवर्टर और बैटरी से बना है;सौर डीसी बिजली उत्पादन प्रणाली में इन्वर्टर शामिल नहीं है।लोड के लिए पर्याप्त शक्ति प्रदान करने के लिए सौर ऊर्जा उत्पादन प्रणाली को सक्षम करने के लिए, विद्युत उपकरण की शक्ति के अनुसार प्रत्येक घटक का यथोचित चयन करना आवश्यक है।गणना पद्धति को पेश करने के लिए एक उदाहरण के रूप में 100W आउटपुट पावर लें और इसे दिन में 6 घंटे के लिए उपयोग करें:

1. सबसे पहले, प्रति दिन वाट-घंटे की खपत की गणना करें (इन्वर्टर के नुकसान सहित): यदि इन्वर्टर की रूपांतरण क्षमता 90% है, तो जब आउटपुट पावर 100W है, तो वास्तविक आउटपुट पावर 100W/90% होनी चाहिए =111W;यदि इसे दिन में 5 घंटे के लिए उपयोग किया जाता है, तो आउटपुट पावर 111W*5 घंटे = 555Wh है।

2. सौर पैनल की गणना करें: 6 घंटे के दैनिक प्रभावी धूप समय के अनुसार, और चार्जिंग दक्षता और चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान होने वाले नुकसान को देखते हुए, सौर पैनल की आउटपुट पावर 555Wh/6h/70%=130W होनी चाहिए।उनमें से, चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान सौर पैनल द्वारा उपयोग की जाने वाली वास्तविक शक्ति 70% है।

सौर पैनल बिजली उत्पादन दक्षता

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर ऊर्जा की फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता 24% तक है, जो सभी प्रकार के सौर कोशिकाओं में उच्चतम फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता है।लेकिन मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर सेल बनाने के लिए इतने महंगे हैं कि वे अभी तक व्यापक रूप से और सार्वभौमिक रूप से बड़ी संख्या में उपयोग नहीं किए जाते हैं।उत्पादन लागत के मामले में पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर सेल मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर सेल से सस्ता है, लेकिन पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर सेल की फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता बहुत कम है।इसके अलावा, पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर कोशिकाओं का सेवा जीवन भी मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर कोशिकाओं की तुलना में कम होता है।.इसलिए, लागत प्रदर्शन के मामले में, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर सेल थोड़ा बेहतर हैं।

शोधकर्ताओं ने पाया है कि कुछ यौगिक अर्धचालक पदार्थ सौर फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण फिल्मों के लिए उपयुक्त हैं।उदाहरण के लिए, सीडीएस, सीडीटीई;III-V यौगिक अर्धचालक: GaAs, AIPInP, आदि;इन अर्धचालकों से बने पतले फिल्म सौर सेल अच्छी फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता दिखाते हैं।मल्टीपल ग्रेडिएंट एनर्जी बैंड गैप वाली सेमीकंडक्टर सामग्री सौर ऊर्जा अवशोषण की वर्णक्रमीय सीमा का विस्तार कर सकती है, जिससे फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता में सुधार होता है।ताकि पतली फिल्म सौर कोशिकाओं के व्यावहारिक अनुप्रयोगों की एक बड़ी संख्या व्यापक संभावनाएं दिखाती है।इन बहु-घटक अर्धचालक सामग्रियों में, Cu(In, Ga)Se2 एक उत्कृष्ट सौर प्रकाश अवशोषक सामग्री है।इसके आधार पर, सिलिकॉन की तुलना में काफी अधिक फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता वाली पतली-फिल्म सौर कोशिकाओं को डिजाइन किया जा सकता है, और फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दर जो प्राप्त की जा सकती है वह 18% है।

सौर पैनलों का जीवनकाल

सौर पैनलों का सेवा जीवन कोशिकाओं, टेम्पर्ड ग्लास, ईवा, टीपीटी, आदि की सामग्री द्वारा निर्धारित किया जाता है। आम तौर पर, बेहतर सामग्री का उपयोग करने वाले निर्माताओं द्वारा बनाए गए पैनलों का सेवा जीवन 25 वर्ष तक पहुंच सकता है, लेकिन पर्यावरण के प्रभाव से, सौर सेल बोर्ड की सामग्री समय के साथ पुरानी होगी।सामान्य परिस्थितियों में, बिजली 20 साल के उपयोग के बाद 30% और 25 साल के उपयोग के बाद 70% तक क्षीण हो जाएगी।