فوٹوولٹک پاور جنریشن کے بنیادی اصول اور فوائد

فوٹو وولٹک پاور جنریشن ایک ٹیکنالوجی ہے جو سیمی کنڈکٹر انٹرفیس پر فوٹو وولٹک اثر کا استعمال کرتے ہوئے روشنی کی توانائی کو براہ راست بجلی میں تبدیل کرتی ہے۔ یہ بنیادی طور پر تین حصوں پر مشتمل ہے: سولر پینلز، کنٹرولرز اور انورٹرز۔ اہم اجزاء الیکٹرانک اجزاء ہیں۔ شمسی خلیوں کے سلسلہ وار جڑنے کے بعد، انہیں پیک کیا جا سکتا ہے اور بڑے رقبے والے سولر سیل ماڈیولز بنانے کے لیے محفوظ کیا جا سکتا ہے، جسے پھر پاور کنٹرولرز اور دیگر اجزاء کے ساتھ ملا کر فوٹو وولٹک پاور جنریشن ڈیوائسز بنائی جا سکتی ہیں۔

فوٹو وولٹک پاور جنریشن کا بنیادی اصول سیمی کنڈکٹرز کا فوٹو الیکٹرک اثر ہے۔ جب فوٹون کسی دھات کو روشن کرتے ہیں، تو ان کی توانائی کو دھات میں موجود الیکٹران مکمل طور پر جذب کر سکتے ہیں۔ الیکٹرانوں کے ذریعے جذب ہونے والی توانائی اتنی بڑی ہے کہ دھاتی ایٹموں کے اندر کام کرنے کے لیے کولمب قوت پر قابو پا سکے، اور دھات کی سطح سے نکل کر فوٹو الیکٹران بن جائے۔ سلیکون ایٹموں میں چار بیرونی الیکٹران ہوتے ہیں۔ اگر خالص سلکان کو پانچ بیرونی الیکٹران والے ایٹموں کے ساتھ ڈوپ کیا جاتا ہے، جیسے کہ فاسفورس ایٹم، تو یہ ایک N قسم کا سیمی کنڈکٹر بن جاتا ہے۔ اگر خالص سلکان کو تین بیرونی الیکٹرانوں کے ساتھ ایٹموں کے ساتھ ڈوپ کیا جاتا ہے، جیسے بوران ایٹم، تو یہ پی قسم کا سیمی کنڈکٹر بناتا ہے۔ جب P-type اور N-type کو ایک ساتھ ملایا جائے گا، تو رابطہ کی سطح ایک ممکنہ فرق پیدا کرے گی، جو شمسی سیل بن جائے گی۔ جب سورج کی روشنی pn جنکشن پر چمکتی ہے، تو کرنٹ P-type کی طرف سے N-type کی طرف بہتا ہے، ایک کرنٹ بنتا ہے۔

فوٹو الیکٹرک اثر طبیعیات میں ایک اہم اور جادوئی رجحان ہے۔ ایک مخصوص فریکوئنسی سے اوپر برقی مقناطیسی لہروں کی شعاع ریزی کے تحت (جسے حد فریکوئنسی کہا جاتا ہے)، بعض مادوں میں الیکٹران توانائی کو جذب کرتے ہیں اور برقی کرنٹ بنانے کے لیے فرار ہوتے ہیں، جسے فوٹو الیکٹرک کہا جاتا ہے۔ فوٹو وولٹک پاور جنریشن کا اسکیمیٹک خاکہ ظاہر کرتا ہے کہ پولی کرسٹل لائن سلکان کو سلکان ویفرز میں پروسیس کیا جاتا ہے جیسے کہ پنڈ کاسٹنگ، انگوٹ توڑنا، اور سلائسنگ۔ بوران، فاسفورس وغیرہ کی ٹریس مقداروں کی ڈوپنگ اور بازی۔ سلکان ویفر پر ایک پی این جنکشن بن جائے گا۔ پھر، اسکرین پرنٹنگ کے ذریعے، باریک تیار شدہ سلور پیسٹ کو سلکان ویفر پر پرنٹ کیا جاتا ہے تاکہ گرڈ لائنیں بنیں۔ sintering کے بعد، یہ ایک پیچھے الیکٹروڈ میں بھی بنایا جاتا ہے، اور بیٹری کے خلیات بنانے کے لیے گرڈ لائنوں کے ساتھ سطح پر اینٹی ریفلیکٹو کوٹنگ کوٹ دیا جاتا ہے۔ بیٹری کو ترتیب دیا جاتا ہے اور مل کر ایک بیٹری ماڈیول بناتا ہے، جس سے ایک بڑا سرکٹ بورڈ بنتا ہے۔ عام طور پر، اجزاء ایک ایلومینیم فریم سے گھرے ہوتے ہیں، جس کے سامنے شیشے کا احاطہ ہوتا ہے اور پیچھے الیکٹروڈ ہوتا ہے۔ بیٹری کے اجزاء اور دیگر معاون آلات کے ساتھ، بجلی پیدا کرنے کا نظام بنایا جا سکتا ہے۔ ڈائریکٹ کرنٹ کو الٹرنیٹنگ کرنٹ میں تبدیل کرنے کے لیے ایک انورٹر لگانا ضروری ہے۔ بجلی پیدا کرنے کے بعد، اسے بیٹریوں میں ذخیرہ کیا جا سکتا ہے یا عوامی پاور گرڈ میں داخل کیا جا سکتا ہے۔ پاور جنریشن سسٹم کی لاگت میں، بیٹری کے اجزاء کا حصہ تقریباً 50% ہے، جب کہ موجودہ کنورٹرز، تنصیب کے اخراجات، دیگر معاون اجزاء، اور دیگر اخراجات اضافی 50% ہیں۔