اب پوری دنیا توانائی کے مسئلے کا سامنا کر رہی ہے، روایتی توانائی کی بتدریج کمی، ماحول میں روایتی توانائی کی آلودگی کے ساتھ، نئی توانائی کی ترقی ایک فوری معاملہ بن گیا ہے۔ نئی توانائی کے ماحولیاتی تحفظ زیادہ سے زیادہ توجہ، شمسی توانائی ایک ناقابل تسخیر نئی توانائی ہے، بلکہ ماحولیاتی تحفظ کی توانائی کی ایک قسم، تقریباً صفر آلودگی۔ اب جب کہ شمسی خلیات کو کئی جگہوں پر لاگو کیا گیا ہے، مندرجہ ذیل چھوٹی سیریز سولر پینلز کے کام کرنے والے اصول کو متعارف کرائے گی۔
سولر پینل کا تعارف
سولر پینل ایک ایسا آلہ ہے جو سورج کی روشنی کو جذب کرکے فوٹو الیکٹرک اثر یا فوٹو کیمیکل اثر کے ذریعے براہ راست یا بالواسطہ سورج کی تابناک توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرتا ہے۔ یہ بنیادی طور پر ایک برقی مقناطیسی قسم ہے جو سورج کی روشنی کی توانائی کو بجلی پیدا کرنے کے لیے استعمال کرتی ہے۔ عام طور پر سولر پینلز کا مین پروڈکشن میٹریل سلکان ہوتا ہے، لیکن پیداواری لاگت بہت زیادہ ہونے کی وجہ سے اب تک بڑے پیمانے پر استعمال نہیں ہوسکا ہے۔ تاہم، دیگر بیٹری پروڈکٹس کے مقابلے میں، سولر پینلز زیادہ توانائی کی بچت اور ماحول دوست ہیں، اور مجھے یقین ہے کہ مستقبل میں انہیں مقبول بنایا جائے گا۔
سولر پینل کا اصول
سولر پینل ایک موثر آلہ ہے جو روشنی کا جواب دیتا ہے اور روشنی کی توانائی کو بجلی میں بدل سکتا ہے۔ بہت سے قسم کے مواد ہیں جو فوٹو وولٹک اثر پیدا کرسکتے ہیں، جیسے مونوکرسٹل لائن سلکان، پولی سیلیکون، امورفوس سلکان، گیلیم آرسنائیڈ، انڈیم کاپر سیلینائیڈ، وغیرہ، مختلف مواد کی پاور جنریشن کا اصول بنیادی طور پر ایک جیسا ہے، یہاں، کرسٹل لائن سلکان کو لیں ایک مثال، سولر پینلز کے اصولی عمل کو بیان کریں۔ P-قسم کے کرسٹل لائن سلکان کو فاسفورس کے ساتھ ڈوپ کیا جاتا ہے تاکہ N-قسم کا سلکان حاصل کیا جا سکے اور PN جنکشن بن سکے۔
جب روشنی سولر پینل کی بنیادی سطح سے ٹکراتی ہے، تو کچھ فوٹان سلکان مواد سے جذب ہو جاتے ہیں۔ فوٹوون کی توانائی کو سلیکون ایٹم میں منتقل کیا جاتا ہے، تاکہ الیکٹران آزاد الیکٹران بن جائیں، اور ممکنہ فرق PN جنکشن کے دونوں طرف جمع ہو جاتا ہے۔ جب سرکٹ بیرونی طور پر منسلک ہوتا ہے، تو اس وولٹیج کے عمل کے تحت، بیرونی سرکٹ سے کرنٹ بہتا ہو گا، اس طرح ایک مخصوص آؤٹ پٹ پاور پیدا ہوتی ہے۔ اس عمل کا نچوڑ فوٹوون کی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرنا ہے۔
سولر پینلز شمسی توانائی کے انسانی استعمال کا ایک اہم ذریعہ ہیں، اس کی پاور جنریشن کے عام طور پر دو طریقے ہوتے ہیں، ایک ہلکی گرمی-بجلی کی تبدیلی کا موڈ، دوسرا روشنی بجلی کا براہ راست تبادلوں کا موڈ۔ آئیے بجلی پیدا کرنے کے ان دو طریقوں پر ایک نظر ڈالتے ہیں۔
1، ہلکی گرمی-بجلی کی تبدیلی کا طریقہ: بجلی پیدا کرنے کے عمل کی حرارت سے پیدا ہونے والی شمسی تابکاری کا استعمال ہے، یہ عام طور پر سولر کلیکٹر کے ذریعے کام کرنے والے درمیانے درجے کی بھاپ میں گرمی جذب کرے گا، اور پھر ٹربائن پاور چلاتا ہے۔ نسل. سابقہ عمل ہلکی حرارت کی تبدیلی کا عمل ہے، اور بعد کا عمل حرارت سے بجلی کی تبدیلی کا عمل ہے، جو عام تھرمل پاور جنریشن جیسا ہی ہے۔
2، روشنی بجلی کی براہ راست تبدیلی موڈ: فوٹو الیکٹرک اثر کا استعمال براہ راست شمسی تابکاری کو بجلی میں تبدیل کرنے کے لیے، بنیادی آلہ شمسی پینل ہے۔ سولر پینلز فوٹو وولٹک اثر کا استعمال اور شمسی توانائی کو برقی توانائی کے آلات میں براہ راست تبدیل کرتے ہیں، سیمی کنڈکٹر فوٹوڈیوڈ سے تعلق رکھتے ہیں، جب فوٹوڈیوڈ پر سورج چمکتا ہے، تو فوٹوڈیوڈ شمسی روشنی کو برقی توانائی میں بدل دے گا، جس کے نتیجے میں کرنٹ ہوتا ہے۔ جب ایک سے زیادہ شمسی پینل سیریز میں یا متوازی طور پر منسلک ہوتے ہیں، تو یہ ایک بڑی آؤٹ پٹ پاور کے ساتھ سولر سیل کی صف بن سکتا ہے۔
سولر پینل تھرمل پاور جنریشن میں کم کارکردگی اور زیادہ لاگت کے نقصانات ہیں اور ایک اندازے کے مطابق یہ سرمایہ کاری عام تھرمل پاور سٹیشنوں کے مقابلے میں کم از کم 5 سے 10 گنا زیادہ مہنگی ہے۔ ایک 1000 میگاواٹ سولر تھرمل پاور سٹیشن کے لیے 2 سے 2.5 بلین امریکی ڈالر کی سرمایہ کاری کی ضرورت ہے، اور اوسطاً 1 کلو واٹ کی سرمایہ کاری 2000 سے 2500 امریکی ڈالر ہے۔ اس لیے سولر پینل صرف چھوٹے پیمانے پر خاص مواقع کے لیے موزوں ہیں، اور بڑے پیمانے پر استعمال موجودہ نقطہ نظر سے انتہائی غیر اقتصادی ہے، اس لیے یہ عام تھرمل یا نیوکلیئر پاور پلانٹس کا مقابلہ نہیں کر سکتے۔
اگرچہ شمسی توانائی بہت ماحول دوست توانائی ہے، شمسی خلیات بھی توانائی کو بچانے کا ایک اچھا ذریعہ ہیں، لیکن موجودہ ٹیکنالوجی کے لحاظ سے، شمسی خلیوں کی پیداواری لاگت اب بھی نسبتاً زیادہ ہے، اس لیے اسے مقبول نہیں کیا جا سکا ہے۔ تاہم، صاف توانائی کا اطلاق ایک ناگزیر رجحان ہو گا، اور شمسی توانائی تقریباً آلودگی سے پاک ہے، چاہے توانائی کے نقطہ نظر سے ہو یا ماحولیاتی تحفظ کے نقطہ نظر سے، شمسی توانائی کی ترقی ایک ایسا معاملہ ہو گا جسے بھرپور طریقے سے تیار کرنے کی ضرورت ہے۔ مستقبل میں. شاید مستقبل قریب میں ہمارے گھروں میں سولر سیل ہوں گے۔