सोलर सेल को किस प्रकार के प्रकाश की आवश्यकता होती है?

लाल से बैंगनी तरंग दैर्ध्य में सौर विकिरण बिजली बनाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा वाले सौर सेल को विस्फोट करता है। लेकिन सौर सेल सभी प्रकार के प्रकाश पर प्रतिक्रिया नहीं करते हैं। इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में तरंग दैर्ध्य में सौर सेल के सिलिकॉन में इलेक्ट्रॉनों को ढीला करने के लिए आवश्यक ऊर्जा बहुत कम होती है, जो विद्युत प्रवाह उत्पन्न करती है। पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य में बहुत अधिक ऊर्जा होती है। ये तरंग दैर्ध्य केवल गर्मी पैदा करते हैं, जिससे सेल की दक्षता कम हो सकती है। उपयोगी मात्रा में बिजली उत्पन्न करने के लिए सौर कोशिकाओं को प्रकाश स्पेक्ट्रम में कुछ तरंग दैर्ध्य की आवश्यकता होती है।

एक सौर, या फोटोवोल्टिक, सेल सिलिकॉन का दो-परत सैंडविच है; एक परत, जिसे एन-टाइप कहा जाता है, में सामग्री को नकारात्मक विद्युत आवेश देने के लिए आर्सेनिक जैसे तत्वों के अंश होते हैं; दूसरी परत, जिसे पी-टाइप कहा जाता है, अन्य तत्वों से युक्त है जो एक सकारात्मक चार्ज देते हैं। विद्युत रूप से, दोनों पक्ष बैटरी के टर्मिनलों की तरह कार्य करते हैं; जब एक सर्किट से जुड़ा होता है, तो विद्युत प्रवाह सकारात्मक पक्ष से, सर्किट घटकों के माध्यम से और सौर सेल के नकारात्मक पक्ष में प्रवाहित होता है। कुछ सौर सेल क्रिस्टल के रूप में सिलिकॉन का उपयोग करते हैं; अन्य एक अनाकार, या कांच की तरह, सिलिकॉन का उपयोग करते हैं। क्रिस्टलीय सिलिकॉन प्रकाश को परिवर्तित करने में अधिक कुशल होता है लेकिन अनाकार प्रकार की तुलना में अधिक खर्च होता है।

चमक या चमक सौर सेल पर चमकने वाले प्रकाश की मात्रा है। पूर्ण अंधेरे में, एक सेल बिजली पैदा नहीं करता है। जैसे-जैसे प्रकाश की मात्रा बढ़ती है, वैसे-वैसे कोशिका की धारा भी बढ़ती जाती है। हालाँकि, चमक के एक निश्चित स्तर पर, सेल का आउटपुट एक सीमा तक पहुँच जाता है; इस बिंदु से आगे, अधिक प्रकाश कोई अतिरिक्त धारा नहीं देता है। एक सौर सेल के विनिर्देशों में एक नाममात्र वोल्टेज और वर्तमान रेटिंग शामिल है जो सीधे तेज धूप के तहत सेल का आउटपुट है। सौर सेल से अधिक से अधिक उत्पादन प्राप्त करने के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि इसका सामना यथासंभव सीधे सूर्य की ओर किया जाए। उदाहरण के लिए, सोलर पैनल इंस्टालर पैनल को ऐसे कोण पर माउंट करेगा जो सूर्य की अधिकांश किरणों को पकड़ता है। कोण इस बात पर निर्भर करता है कि आप पृथ्वी पर कहाँ स्थित हैं: आप भूमध्य रेखा से जितने दूर उत्तर या दक्षिण में हैं, कोण उतना ही सख्त होगा। कुछ सौर ऊर्जा "खेतों" में एक तंत्र पर पैनल होते हैं जो झुकते हैं, आकाश में सूर्य की दैनिक गति को ट्रैक करते हैं।

दृश्यमान प्रकाश विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम का हिस्सा है, ऊर्जा का एक रूप जिसमें रेडियो तरंगें, पराबैंगनी और एक्स-रे भी शामिल हैं। दृश्य प्रकाश में निहित इंद्रधनुष के रंग विभिन्न तरंग दैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करते हैं; उदाहरण के लिए, लाल रंग की तरंगदैर्घ्य लगभग 700 नैनोमीटर या मीटर का अरबवाँ भाग है, और 400 नैनोमीटर वायलेट के लिए तरंगदैर्घ्य है। सौर कोशिकाएं मानव आंख द्वारा ज्ञात समान तरंग दैर्ध्य में से कई पर प्रतिक्रिया करती हैं।

सौर सेल आमतौर पर प्राकृतिक सूर्य के प्रकाश के साथ अच्छी तरह से काम करते हैं, क्योंकि सौर ऊर्जा से चलने वाले उपकरणों के अधिकांश उपयोग बाहर या अंतरिक्ष में होते हैं। चूँकि प्रकाश के कृत्रिम स्रोत जैसे कि गरमागरम और फ्लोरोसेंट बल्ब सूर्य के स्पेक्ट्रम की नकल करते हैं, सौर सेल घर के अंदर भी काम कर सकते हैं, कैलकुलेटर और घड़ियों जैसे छोटे उपकरणों को शक्ति प्रदान करते हैं। अन्य कृत्रिम स्रोतों जैसे कि लेज़र और नियॉन लैंप में बहुत सीमित रंग स्पेक्ट्रा होते हैं; सौर सेल अपने प्रकाश के साथ प्रभावी ढंग से काम नहीं कर सकते हैं।