क्या बड़े सौर सेल अधिक कुशल हैं?

फोटोवोल्टिक सौर सेल सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और इसे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। काम करने की प्रक्रिया के लिए, सूर्य के प्रकाश को इसे सौर सेल सामग्री में बनाने और अवशोषित करने की आवश्यकता होती है, और ऊर्जा को सौर सेल से बाहर निकलने की आवश्यकता होती है। उनमें से प्रत्येक कारक सौर सेल की दक्षता को प्रभावित करता है। कुछ कारक बड़े और छोटे सौर सेल के लिए समान होते हैं, लेकिन कुछ ऐसे भी होते हैं जो आकार के साथ भिन्न होते हैं। अलग-अलग कारक छोटे सौर कोशिकाओं के लिए अपने बड़े समकक्षों की तुलना में अधिक कुशल होना आसान बनाते हैं।

दक्षता को परिभाषित करने के कई अलग-अलग तरीके हैं। उपभोक्ता के दृष्टिकोण से जो सबसे अधिक समझ में आता है, वह सौर सेल के क्षेत्र को प्रभावित करने वाली कुल सूर्य की रोशनी में उत्पादित विद्युत ऊर्जा का अनुपात है। सौर सेल कई प्रकार के होते हैं। मल्टीफ़ंक्शन सेल बहुत महंगे हैं, लेकिन 40 प्रतिशत कुशल के पड़ोस में हो सकते हैं। सिलिकॉन कोशिकाएं 13 से 18 प्रतिशत कुशल होती हैं, जबकि "पतली फिल्म" कोशिका नामक अन्य दृष्टिकोण 6 से 14 प्रतिशत तक कहीं भी कुशल होते हैं। सेल की सामग्री, डिज़ाइन और निर्माण का आकार की तुलना में दक्षता पर बहुत अधिक प्रभाव पड़ता है।

सौर सेल की दक्षता निर्धारित करने वाला पहला कारक प्रकाश की मात्रा है जो इसे सौर सेल सामग्री में बनाता है। सौर सेल की सतह को सर्किट को पूरा करने और बिजली निकालने के लिए किसी प्रकार का विद्युत संपर्क होना चाहिए। वे इलेक्ट्रोड सूर्य के प्रकाश को अवशोषित सामग्री तक पहुंचने से रोकते हैं। दुर्भाग्य से, आप केवल सौर सेल के किनारे पर छोटे इलेक्ट्रोड नहीं लगा सकते हैं क्योंकि तब आप सौर सेल सामग्री में प्रतिरोध के लिए बहुत अधिक बिजली खो देते हैं। इसका मतलब है कि यदि आपके पास एक बड़ा सौर सेल है - लगभग 5 इंच वर्ग - तो आपको प्रकाश को अवरुद्ध करते हुए सतह पर कई इलेक्ट्रोड लगाने होंगे। यदि आपका सौर सेल आधा इंच गुणा एक इंच है तो आप इलेक्ट्रोड द्वारा कवर की गई सतह के एक छोटे प्रतिशत के साथ प्राप्त कर सकते हैं।

जब सूर्य का प्रकाश सौर सेल सामग्री में प्रवेश करता है, तो यह तब तक यात्रा करेगा जब तक कि यह सामग्री में एक इलेक्ट्रॉन के साथ बातचीत न करे। यदि इलेक्ट्रॉन सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को अवशोषित कर लेता है, तो उसे बढ़ावा दिया जाएगा। यह अन्य इलेक्ट्रॉनों से टकराकर उस ऊर्जा को खो सकता है। अधिकतर, यह सौर सेल के आकार पर निर्भर नहीं करता है। यह सिर्फ इसकी संरचना और डिजाइन पर निर्भर करता है। हालांकि, अगर अर्धचालक सामग्री में इलेक्ट्रॉनों को और आगे जाने की आवश्यकता होती है, तो यह अधिक संभावना है कि वे ऊर्जा खो सकते हैं। इलेक्ट्रोड की दूरी को छोटा करने से, इसकी संभावना कम है कि इलेक्ट्रॉन ऊर्जा खो देगा। चूंकि बड़ी कोशिकाओं को अधिक इलेक्ट्रोड के साथ डिजाइन किया जाता है, इसलिए दूरी लगभग समान होती है, इसलिए यह सौर सेल आकार के साथ बहुत ज्यादा नहीं बदलता है।

प्रतिरोध एक माप है कि एक इलेक्ट्रॉन के लिए एक सर्किट के माध्यम से यात्रा करना कितना कठिन है। बाकी सब समान होने के कारण, कम दूरी कम प्रतिरोध पैदा करती है, इसका मतलब है कि छोटी कोशिकाएं कम ऊर्जा बर्बाद करेंगी और थोड़ी अधिक कुशल होंगी। भले ही वे सभी प्रभाव बड़ी कोशिकाओं की तुलना में छोटी कोशिकाओं के पक्ष में हों, वे दक्षता पर बहुत कम प्रभाव डालते हैं। चूंकि सौर सेल केवल तभी उपयोगी होते हैं जब उन्हें एक साथ जोड़ दिया जाता है, इसलिए आमतौर पर बड़ी कोशिकाओं का उपयोग करना समझ में आता है, इसलिए आपको अधिक असेंबली कार्य करने की आवश्यकता नहीं है। आमतौर पर, सिलिकॉन सौर सेल लगभग 5 या 6 इंच वर्ग के होते हैं जो उनके द्वारा बनाए गए कच्चे सिलिकॉन के आकार से मेल खाते हैं। फिर उन्हें एक तरफ कुछ फीट के पैनल में एक साथ रखा जाता है।