ವಿದ್ಯುತ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ, ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಸೌರ ಫಲಕಗಳ ಸೇವಾ ಜೀವನ

ಸೌರ ಫಲಕವು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮ ಅಥವಾ ದ್ಯುತಿರಾಸಾಯನಿಕ ಪರಿಣಾಮದ ಮೂಲಕ ಸೌರ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಅಥವಾ ಪರೋಕ್ಷವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ.ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೌರ ಫಲಕಗಳ ಮುಖ್ಯ ವಸ್ತು "ಸಿಲಿಕಾನ್".ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತವೆ;ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿವರ್ತನೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು PN ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುವ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಾಗುತ್ತದೆ.ಬಾಹ್ಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಈ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಔಟ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಾಹ್ಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸ್ತುತ ಹರಿಯುತ್ತದೆ.ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಾರ: ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ.

ಸೌರ ಫಲಕದ ವಿದ್ಯುತ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ

ಸೌರ AC ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸೌರ ಫಲಕಗಳು, ಚಾರ್ಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು, ಇನ್ವರ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ;ಸೌರ DC ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಇನ್ವರ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿಲ್ಲ.ಲೋಡ್ಗಾಗಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಸೌರ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು, ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಕರಣದ ಶಕ್ತಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಪ್ರತಿ ಘಟಕವನ್ನು ಸಮಂಜಸವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.100W ಔಟ್ಪುಟ್ ಪವರ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಿ ಮತ್ತು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ ದಿನಕ್ಕೆ 6 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಅದನ್ನು ಬಳಸಿ:

1. ಮೊದಲಿಗೆ, ದಿನಕ್ಕೆ ವ್ಯಾಟ್-ಅವರ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿ (ಇನ್ವರ್ಟರ್ನ ನಷ್ಟವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ): ಇನ್ವರ್ಟರ್ನ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯು 90% ಆಗಿದ್ದರೆ, ನಂತರ ಔಟ್ಪುಟ್ ಪವರ್ 100W ಆಗಿದ್ದರೆ, ನಿಜವಾದ ಔಟ್ಪುಟ್ ಪವರ್ 100W/90 % ಆಗಿರಬೇಕು =111W;ಇದನ್ನು ದಿನಕ್ಕೆ 5 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಬಳಸಿದರೆ, ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್ 111W*5 ಗಂಟೆಗಳು=555Wh.

2. ಸೌರ ಫಲಕವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿ: 6 ಗಂಟೆಗಳ ದೈನಂದಿನ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಸನ್‌ಶೈನ್ ಸಮಯದ ಪ್ರಕಾರ, ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿನ ನಷ್ಟವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ, ಸೌರ ಫಲಕದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್ 555Wh/6h/70%=130W ಆಗಿರಬೇಕು.ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, 70% ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸೌರ ಫಲಕವು ಬಳಸುವ ನಿಜವಾದ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ.

ಸೌರ ಫಲಕದ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ದಕ್ಷತೆ

ಮೊನೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯು 24% ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಇದು ಎಲ್ಲಾ ರೀತಿಯ ಸೌರ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಧಿಕ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯಾಗಿದೆ.ಆದರೆ ಮೊನೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ತುಂಬಾ ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳು ಇನ್ನೂ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಮತ್ತು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲ್ಪಟ್ಟಿಲ್ಲ.ಉತ್ಪಾದನಾ ವೆಚ್ಚದ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಏಕಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳಿಗಿಂತ ಅಗ್ಗವಾಗಿವೆ, ಆದರೆ ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಸೇವಾ ಜೀವನವು ಮೊನೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳಿಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ..ಆದ್ದರಿಂದ, ವೆಚ್ಚದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ಮೊನೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಸ್ವಲ್ಪ ಉತ್ತಮವಾಗಿವೆ.

ಕೆಲವು ಸಂಯುಕ್ತ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳು ಸೌರ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಚಿತ್ರಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವೆಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ.ಉದಾಹರಣೆಗೆ, CdS, CdTe;III-V ಸಂಯುಕ್ತ ಅರೆವಾಹಕಗಳು: GaAs, AIPInP, ಇತ್ಯಾದಿ;ಈ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಉತ್ತಮ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.ಬಹು ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಎನರ್ಜಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳು ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು.ಆದ್ದರಿಂದ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು ವಿಶಾಲವಾದ ಭವಿಷ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.ಈ ಬಹು-ಘಟಕ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ಪೈಕಿ, Cu(In,Ga)Se2 ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸೌರ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ.ಅದರ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಸಾಧಿಸಬಹುದಾದ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ದರವು 18% ಆಗಿದೆ.

ಸೌರ ಫಲಕಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿ

ಸೌರ ಫಲಕಗಳ ಸೇವಾ ಜೀವನವನ್ನು ಕೋಶಗಳು, ಟೆಂಪರ್ಡ್ ಗ್ಲಾಸ್, ಇವಿಎ, ಟಿಪಿಟಿ ಇತ್ಯಾದಿಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಉತ್ತಮ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ತಯಾರಕರು ಮಾಡಿದ ಪ್ಯಾನಲ್‌ಗಳ ಸೇವಾ ಜೀವನವು 25 ವರ್ಷಗಳನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು, ಆದರೆ ಪರಿಸರದ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ, ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಮಂಡಳಿಯ ವಸ್ತುವು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ವಯಸ್ಸಾಗುತ್ತದೆ.ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, 20 ವರ್ಷಗಳ ಬಳಕೆಯ ನಂತರ 30% ರಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯು ದುರ್ಬಲಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 25 ವರ್ಷಗಳ ಬಳಕೆಯ ನಂತರ 70% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.