ଏକ ଅଗ୍ରଣୀ ସ୍ୱଚ୍ଛ ଶକ୍ତି ସମାଧାନ ଭାବରେ ସୌରଶକ୍ତି ଉତ୍ପାଦନ ଶିଳ୍ପରୁ ଯଥେଷ୍ଟ ଦୃଷ୍ଟି ଆକର୍ଷଣ କରିଛି। ଯଦି ଆପଣ ଆଗ୍ରହୀ, ଆସନ୍ତୁ ସୌର କୋଷର ଗଠନ ଏବଂ ସମ୍ବନ୍ଧିତ ଫଟୋଭୋଲ୍ଟାଇକ୍ ସାମଗ୍ରୀ ବିଷୟରେ ଜାଣିବା।
ସୌରଶକ୍ତି ଉତ୍ପାଦନ, ଯାହାକୁ ପ୍ରାୟତଃ ସୌରକୋଷ କୁହାଯାଏ, ସିଧାସଳଖ ସୂର୍ଯ୍ୟକିରଣକୁ ବିଦ୍ୟୁତରେ ପରିଣତ କରେ। ସୌର ପ୍ୟାନେଲରେ, ସୂର୍ଯ୍ୟରୁ ଫୋଟନ୍ ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ସାମଗ୍ରୀର ପରମାଣୁ ବନ୍ଧନରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକୁ ବାହାର କରିଦିଏ। ଯେତେବେଳେ ଏହି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକୁ ସମାନ ଦିଗରେ ଗତି କରିବାକୁ ବାଧ୍ୟ କରାଯାଏ, ସେମାନେ ଏକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରବାହ ସୃଷ୍ଟି କରନ୍ତି ଯାହା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକୁ ଶକ୍ତି ଦେଇପାରେ କିମ୍ବା ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଗ୍ରୀଡରେ ଫିଡ୍ କରାଯାଇପାରିବ।
୧୮୩୯ ମସିହାରେ ଫରାସୀ ପଦାର୍ଥବିଜ୍ଞାନୀ ଆଲେକଜାଣ୍ଡର-ଏଡମଣ୍ଡ ବେକେରେଲ ପ୍ରଥମେ ଫଟୋଭୋଲଟାଇକ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଉପରେ ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ଦେବା ପରଠାରୁ, ସୌରଶକ୍ତି ଉତ୍ପାଦନ ଗବେଷଣାର ଏକ ପ୍ରମୁଖ ବିଷୟ ହୋଇଆସିଛି। ଆଜି, ଆମେରିକା, ଜାପାନ ଏବଂ ୟୁରୋପର ପ୍ରମୁଖ ଗବେଷଣା ଦଳଗୁଡ଼ିକ ସେମାନଙ୍କର ସୌରତନ୍ତ୍ରର ବାଣିଜ୍ୟୀକରଣକୁ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କରିବା ସହିତ, ଫଟୋଭୋଲଟାଇକ୍ ଶିଳ୍ପ ପାଇଁ ଆନ୍ତର୍ଜାତୀୟ ବଜାର ବିସ୍ତାରିତ ହେବାରେ ଲାଗିଛି।
ଫଟୋଭୋଲଟାଇକ୍ ମଡ୍ୟୁଲ୍ସ
ଯଦିଓ ଫଟୋଭୋଲ୍ଟାଇକ୍ ସିଷ୍ଟମରେ ସାମଗ୍ରୀ ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ହୋଇଥାଏ, ସମସ୍ତ ମଡ୍ୟୁଲ୍ ସମ୍ମୁଖ ପାର୍ଶ୍ୱରୁ ପଛ ପାର୍ଶ୍ୱ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଅନେକ ସ୍ତର ନେଇ ଗଠିତ। ସୂର୍ଯ୍ୟକିରଣ ପ୍ରଥମେ ଏକ ସୁରକ୍ଷା ସ୍ତର (ସାଧାରଣତଃ କାଚ) ଦେଇ ଯାଏ, ତା’ପରେ ଏକ ସ୍ୱଚ୍ଛ ସମ୍ପର୍କ ସ୍ତର ଦେଇ କୋଷ ଭିତରକୁ ଯାଏ। ମଡ୍ୟୁଲର କେନ୍ଦ୍ରରେ ଅବଶୋଷକ ସାମଗ୍ରୀ ଥାଏ, ଯାହା ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରବାହ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଫୋଟନ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ଧରିଥାଏ। ବ୍ୟବହୃତ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରକାର ଫଟୋଭୋଲ୍ଟାଇକ୍ ସିଷ୍ଟମର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଆବଶ୍ୟକତା ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ।
ଶୋଷକ ସାମଗ୍ରୀ ତଳେ ପଛ ଧାତୁ ସ୍ତର ଥାଏ, ଯାହା ବୈଦ୍ୟୁତିକ ସର୍କିଟକୁ ସମାପ୍ତ କରିଥାଏ। ଧାତୁ ସ୍ତର ତଳେ ଏକ ମିଶ୍ରିତ ଫିଲ୍ମ ସ୍ତର ଥାଏ, ଯାହା ମଡ୍ୟୁଲକୁ ଜଳପ୍ରତିରୋଧକ ଏବଂ ଇନସୁଲେଟ କରିଥାଏ। ଫଟୋଭୋଲଟାଇକ୍ ମଡ୍ୟୁଲଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରାୟତଃ କାଚ, ଆଲୁମିନିୟମ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁ କିମ୍ବା ପ୍ଲାଷ୍ଟିକରୁ ତିଆରି ଏକ ଅତିରିକ୍ତ ସୁରକ୍ଷାମୂଳକ ବ୍ୟାକିଂ ସ୍ତର ସହିତ ସଜ୍ଜିତ ଥାଏ।
ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ସାମଗ୍ରୀ
ଫଟୋଭୋଲ୍ଟାଇକ୍ ସିଷ୍ଟମରେ ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ସାମଗ୍ରୀ ସିଲିକନ୍, ପଲିକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ପତଳା ଫିଲ୍ମ, କିମ୍ବା ମୋନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ପତଳା ଫିଲ୍ମ ହୋଇପାରେ। ସିଲିକନ୍ ସାମଗ୍ରୀ ମଧ୍ୟରେ ମୋନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ସିଲିକନ୍, ପଲିକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ସିଲିକନ୍ ଏବଂ ଆମୋରଫସ୍ ସିଲିକନ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ମୋନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ସିଲିକନ୍, ଏହାର ନିୟମିତ ଗଠନ ସହିତ, ପଲିକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ସିଲିକନ୍ ଅପେକ୍ଷା ଫଟୋଭୋଲ୍ଟାଇକ୍ ରୂପାନ୍ତରଣ ଦକ୍ଷତା ଅଧିକ।
ଆମୋରଫସ୍ ସିଲିକନରେ, ସିଲିକନ୍ ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକ ଅନିୟମିତ ଭାବରେ ବଣ୍ଟନ କରାଯାଏ, ଯାହା ଫଳରେ ମନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ସିଲିକନ୍ ତୁଳନାରେ କମ୍ ରୂପାନ୍ତର ଦକ୍ଷତା ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ। ତଥାପି, ଆମୋରଫସ୍ ସିଲିକନ୍ ଅଧିକ ଫୋଟନ୍ ଧରିପାରେ, ଏବଂ ଏହାକୁ ଜର୍ମାନିୟମ୍ କିମ୍ବା କାର୍ବନ ଭଳି ଉପାଦାନ ସହିତ ମିଶ୍ରଣ କରିବା ଏହି ଗୁଣକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ।
କପର ଇଣ୍ଡିୟମ୍ ଡିସେଲେନାଇଡ୍ (CIS), କ୍ୟାଡମିୟମ୍ ଟେଲୁରାଇଡ୍ (CdTe), ଏବଂ ପତଳା-ଫିଲ୍ମ ସିଲିକନ୍ ସାଧାରଣତଃ ପଲିକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ପତଳା-ଫିଲ୍ମ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଗାଲିୟମ୍ ଆର୍ସେନାଇଡ୍ (GaAs) ଭଳି ଉଚ୍ଚ-ଦକ୍ଷତା ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରାୟତଃ ମୋନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ସିଲିକନ୍ ପତଳା ଫିଲ୍ମ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରେ। ଏହି ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକୁ ସ୍ଫଟିକତା, ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗ୍ୟାପ୍ ଆକାର, ଅବଶୋଷଣ କ୍ଷମତା ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣର ସହଜତା ଭଳି ଅନନ୍ୟ ଗୁଣ ଉପରେ ଆଧାର କରି ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଫଟୋଭୋଲ୍ଟାଇକ୍ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ଚୟନ କରାଯାଏ।
ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ କାରକମାନଙ୍କୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା ବାହ୍ୟ କାରଣଗୁଡ଼ିକ
ଏକ ସ୍ଫଟିକ ଗଠନରେ ପରମାଣୁ ବ୍ୟବସ୍ଥା ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ପଦାର୍ଥର ସ୍ଫଟିକତା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ, ଯାହା ସୌର କୋଷର ଚାର୍ଜ ପରିବହନ, କରେଣ୍ଟ ଘନତ୍ୱ ଏବଂ ଶକ୍ତି ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦକ୍ଷତାକୁ ସିଧାସଳଖ ପ୍ରଭାବିତ କରେ। ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ପଦାର୍ଥର ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗ୍ୟାପ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ ବନ୍ଧିତ ଅବସ୍ଥାରୁ ଏକ ମୁକ୍ତ ଅବସ୍ଥାକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତର କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ସର୍ବନିମ୍ନ ଶକ୍ତିକୁ ବୁଝାଏ (ଯାହା ପରିବାହନ ପାଇଁ ଅନୁମତି ଦିଏ)। ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗ୍ୟାପ୍, ସାଧାରଣତଃ Eg ଭାବରେ ସୂଚିତ, ଭାଲେନ୍ସ ବ୍ୟାଣ୍ଡ (କମ୍ ଶକ୍ତି) ଏବଂ ପରିବହନ ବ୍ୟାଣ୍ଡ (ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି) ମଧ୍ୟରେ ଶକ୍ତି ପାର୍ଥକ୍ୟକୁ ବର୍ଣ୍ଣନା କରେ।
ଶୋଷଣ ଗୁଣାଙ୍କ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟର ଏକ ଫୋଟନ୍ ଶୋଷିତ ହେବା ପୂର୍ବରୁ ଏକ ମାଧ୍ୟମ ଭେଦ କରିପାରୁଥିବା ଦୂରତାକୁ ପରିମାଣିତ କରେ। ଏହା କୋଷର ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ଶୋଷିତ ଫୋଟନର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଦ୍ୱାରା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଏ।
ବିଭିନ୍ନ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣର ମୂଲ୍ୟ ଏବଂ ସହଜତା ଅନେକ କାରଣ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ, ଯେଉଁଥିରେ ବ୍ୟବହୃତ ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରକାର ଏବଂ ପରିମାଣ, ଉତ୍ପାଦନ ଚକ୍ର ଏବଂ ଡିପୋଜିସନ ଚାମ୍ବରରେ କୋଷର ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ପ୍ରତ୍ୟେକ କାରଣ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଫଟୋଭୋଲ୍ଟିକ୍ ଜେନେରେସନ୍ ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିବାରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରେ।
