ڇا سولر سيل واقعي سج کان محفوظ آهن؟

شمسي سيل غير ميڪيڪل ڊوائيسز آهن جيڪي فوٽووولٽڪ اثر ذريعي سج جي روشني کي سڌو سنئون بجلي ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ سيمي ڪنڊڪٽر استعمال ڪندا آهن. وجداني طور تي، ماڻهو سوچي سگهن ٿا ته شمسي سيل تيز سج جي روشني ۾ وڌندا آهن، پر ڇا واقعي ائين آهي؟

انسانيت ڊگهي عرصي کان شمسي توانائي استعمال ڪندي آئي آهي، ان کي تبديل ڪرڻ جا ٽي مکيه طريقا آهن: فوٽووولٽڪ ڪنورشن، فوٽوٿرمل ڪنورشن، ۽ فوٽو ڪيميڪل ڪنورشن. فوٽووولٽڪ (PV) بجلي جي پيداوار، جيڪا سج جي روشني کي بجلي ۾ تبديل ڪري ٿي، شمسي توانائي جي سڀ کان وڌيڪ ڪارآمد استعمالن مان هڪ آهي.

فوٽووولٽڪ اثر پهريون ڀيرو 1839 ۾ فرانسيسي سائنسدان ايڊمنڊ بيڪريل پاران ڏٺو ويو، ۽ اهو هڪ برقي صلاحيت جي پيداوار ڏانهن اشارو ڪري ٿو جڏهن روشني هڪ سيمي ڪنڊڪٽر سان ٽڪرائجي ٿي. بعد ۾، آئن اسٽائن هن اثر کي روشني جي ڪوانٽم ٿيوري استعمال ڪندي وضاحت ڪئي، جنهن کيس 1921 ۾ فزڪس ۾ نوبل انعام ڏنو.

فوٽو اليڪٽرڪ اثر جي برعڪس، جيڪو تڏهن ٿئي ٿو جڏهن روشني هڪ ڪنڊڪٽر سان ٽڪرائجي ٿي، فوٽووولٽڪ اثر ٻن سيمي ڪنڊڪٽر پليٽن جي وچ ۾ حد تي ٿئي ٿو. جڏهن تار سان ڳنڍيل هجي، ته هي حد هڪ برقي ميدان پيدا ڪري ٿي، جيڪا ڪرنٽ کي وهڻ جي اجازت ڏئي ٿي.

تنهن ڪري، شمسي سيل سج جي روشني کي بجلي ۾ ڪيئن تبديل ڪن ٿا؟ سج جي روشني برقي مقناطيسي تابڪاري جو هڪ وسيع دائرو آهي. جڏهن اهو ڪنهن شمسي سيل سان ٽڪرائجي ٿو، ته تابڪاري کي عڪاسي ڪري سگهجي ٿو، جذب ڪري سگهجي ٿو، يا ان مان گذري سگهجي ٿو. صرف جذب ٿيل تابڪاري کي برقي توانائي ۾ تبديل ڪيو ويندو آهي.

سلڪون تي ٻڌل سيمي ڪنڊڪٽرز لاءِ، هڪ اليڪٽران کي ان جي ايٽم مان ڪڍڻ لاءِ 1.11 اليڪٽران وولٽ (eV) جي توانائي جي ضرورت هوندي آهي. صرف هن حد کان وڌيڪ توانائي وارا فوٽون بجلي پيدا ڪري سگهن ٿا. جڏهن ته، وڌيڪ توانائي وارن فوٽون مان اضافي توانائي گرمي جي طور تي ضايع ٿي ويندي آهي، جيڪا شمسي پينل جي گرمائش ۾ حصو وٺندي آهي، جيڪا ان جي گرمي پد کي ماحول جي هوا کان مٿي وڌائي سگهي ٿي.

عام عقيدي جي برعڪس، سلڪون تي ٻڌل سولر سيل اصل ۾ ٿڌي ماحول کي ترجيح ڏين ٿا، جيتوڻيڪ انهن کي اڃا تائين سج جي روشني جي ضرورت آهي. جيئن گرمي پد وڌندو آهي، سولر پينل گهٽ توانائي پيدا ڪندا آهن، باوجود ان جي ته اهي سج جي روشني جي ساڳئي مقدار حاصل ڪندا آهن.

وڌيڪ گرمي پد بنيادي طور تي اوپن سرڪٽ وولٽيج کي گھٽائي ٿو (وولٽيج جڏهن ڪو به ڪرنٽ نه وهندو آهي)، جيتوڻيڪ شارٽ سرڪٽ ڪرنٽ (ڪرنٽ جڏهن سيل شارٽ سرڪٽ ۾ هوندو آهي) نسبتاً مستحڪم رهي ٿو. ان جو مطلب آهي ته وڌيڪ گرمي پد ڪارڪردگي گهٽائي ٿو ۽ پيداوار جي طاقت گهٽائي ٿو.

شمسي سيلز کي عام طور تي 25°C (77°F) جي معياري گرمي پد تي آزمايو ويندو آهي. جڏهن پينل جو گرمي پد 60°C (140°F) يا ان کان وڌيڪ تائين پهچي ويندو آهي، ته ان جي پاور آئوٽ پُٽ ۾ خاص طور تي گهٽتائي ايندي آهي. گرمي پد ۾ هر ڊگري واڌ لاءِ، شارٽ سرڪٽ ڪرنٽ صرف 0.04٪ وڌي ٿو، جڏهن ته اوپن سرڪٽ وولٽيج 0.4٪ گهٽجي ٿو.

جيتوڻيڪ اونهاري ۾ ڪارڪردگي گهٽجي ويندي آهي، پر هن موسم ۾ سج جي روشني جي گهڻائي اڃا تائين ٻين موسمن جي مقابلي ۾ مجموعي توانائي جي پيداوار ۾ وڌيڪ اضافو ڪري ٿي.