सोलर पैनल बिजली का उत्पादन कैसे करते हैं?

संयुक्त राज्य अमेरिका के ऊर्जा विभाग के अनुसार, सौर पैनल बिजली उत्पादन के लिए फोटोवोल्टिक कोशिकाओं का उपयोग करते हैं। जीवाश्म ईंधन के विपरीत, सौर ऊर्जा एक असीम रूप से अक्षय ऊर्जा स्रोत है। अंततः जीवाश्म ईंधन, एक गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत, समाप्त हो जाएगा और दुनिया को सौर और पवन ऊर्जा जैसे अक्षय ऊर्जा स्रोतों की ओर मुड़ना होगा। जैसे-जैसे नई सौर प्रौद्योगिकियां विकसित होती हैं, सौर पैनलों की लागत कम हो रही है जबकि उनकी दक्षता बढ़ रही है। सौर पैनल सूर्य के प्रकाश को सीधे विद्युत ऊर्जा में बदलने में सक्षम हैं।

संयुक्त राज्य अमेरिका के ऊर्जा विभाग के अनुसार, जब सूर्य से फोटॉन एक फोटोवोल्टिक सेल से टकराते हैं, तो फोटोवोल्टिक सेल से इलेक्ट्रॉन निकलते हैं। ये इलेक्ट्रॉन फोटोवोल्टिक सेल की सतह की ओर यात्रा करते हैं जो सेल की पिछली और सामने की सतहों के बीच एक असंतुलन प्रभारी बनाता है। यह एक संभावित वोल्टेज बनाता है जो बैटरी के विपरीत सिरों के समान होता है। यदि इन दोनों सतहों को एक उपकरण जैसे बाहरी भार के माध्यम से जोड़ा जाता है, तो बिजली पैदा होती है।

यूनाइटेड स्टेट्स डिपार्टमेंट ऑफ़ एनर्जी के अनुसार, सिंगल वोल्टाइक सेल का आकार 0.5 से 4 इंच व्यास के बीच हो सकता है।

संयुक्त राज्य अमेरिका के ऊर्जा विभाग के अनुसार, बिजली का उत्पादन करने के लिए सौर पैनलों का उपयोग करने का एक नुकसान यह है कि पृथ्वी की सतह तक पहुंचने वाले सूर्य के प्रकाश की मात्रा सुसंगत नहीं है। सूर्य से पृथ्वी की सतह पर जितनी ऊर्जा पहुंचाई जाती है, वह वर्ष के समय, दिन के समय और मौसम की स्थिति पर निर्भर करती है। सौर ऊर्जा को स्टोर करना मुश्किल है, जो एक और चुनौती पेश करता है। एक और नुकसान यह है कि किसी भी महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा एकत्र करने के लिए सौर पैनलों के बड़े क्षेत्रों का निर्माण किया जाना चाहिए।

संयुक्त राज्य अमेरिका के ऊर्जा विभाग के अनुसार, बिजली उत्पादन के लिए सौर पैनलों का उपयोग करने का एक फायदा यह है कि बिजली उत्पादन के लिए भारी यांत्रिक जनरेटर की आवश्यकता नहीं होती है। जीवाश्म ईंधन का उपयोग करते समय बड़े जनरेटर की आवश्यकता होती है। सौर पैनल सिस्टम भी जल्दी से स्थापित करना आसान है और आकार में भिन्न हो सकते हैं। बिजली उत्पादन के लिए सौर पैनलों का उपयोग करने का प्रमुख लाभ यह है कि कार्बन उत्सर्जन जारी किए बिना ऊर्जा का उत्पादन किया जाता है।

यूनाइटेड स्टेट्स डिपार्टमेंट ऑफ़ एनर्जी के अनुसार, पहला फोटोवोल्टिक सिस्टम 1954 में बेल टेलीफोन शोधकर्ताओं द्वारा विकसित किया गया था। 1950 के दशक के उत्तरार्ध में नासा के अंतरिक्ष उपग्रहों को शक्ति प्रदान करने के लिए फोटोवोल्टिक कोशिकाओं का उपयोग किया गया था। इसके तुरंत बाद, फोटोवोल्टिक कोशिकाओं का उपयोग घड़ियों और कैलकुलेटर जैसी छोटी वस्तुओं को बिजली देने के लिए किया जाने लगा।

Pnas.org के अनुसार, एक घंटे में पृथ्वी पर गिरने वाली सौर ऊर्जा की मात्रा मनुष्य द्वारा पूरे वर्ष में जितनी ऊर्जा की खपत होती है, उससे अधिक है।