පුනර්ජනනීය බලශක්තිය ජනප්රිය වීමත් සමඟ, සූර්ය කෝෂ ක්රමයෙන් හරිත බලශක්තියේ වැදගත්ම ප්රභවයක් බවට පත්ව ඇත. කෙසේ වෙතත්, සූර්ය කෝෂවල බලශක්ති උත්පාදන කාර්යක්ෂමතාව සහ බලශක්ති උත්පාදනය විවිධ සාධක මගින් බලපාන බව බොහෝ අය නොදැන සිටිය හැකිය, ඒවායින් වඩාත් වැදගත් වන්නේ ආලෝක තත්ත්වයන් ය. ඉතින්, ආලෝක තත්ත්වයන් සූර්ය කෝෂ මගින් ජනනය වන බලයට බලපාන්නේ කෙසේද? අද අපි මෙම මාතෘකාව ජනප්රිය කරන්නෙමු.
1. ආලෝක තීව්රතාවය සහ බල උත්පාදනය
ආලෝක තීව්රතාවය යනු සරලව කිවහොත්, ඒකක ප්රදේශයකට හිරු එළියේ විකිරණ බලයයි. සූර්ය කෝෂ සඳහා, ආලෝක තීව්රතාවය වැඩි වන තරමට, සූර්ය කෝෂයට ලැබෙන ශක්තිය වැඩි වන තරමට, එහි ප්රතිදාන බලය වැඩි වේ. එබැවින්, දැඩි හිරු එළියක් සහිත අව්ව සහිත දිනවල, සූර්ය කෝෂ මගින් ජනනය වන බලය සාමාන්යයෙන් වැඩි වේ.
ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සෛලයක බල උත්පාදන ධාරිතාව සාමාන්යයෙන් සම්මත පරීක්ෂණ තත්වයන් යටතේ මනිනු ලබන්නේ 1000 W/m² ආලෝක තීව්රතාවයකදී වන අතර එය රසායනාගාරවල හිරු එළිය අනුකරණය කිරීමට භාවිතා කරන සම්මත අගයයි. ආලෝක තීව්රතාවය වැඩි වන විට, සූර්ය කෝෂයේ ප්රකාශ වෝල්ටීයතා ධාරාව වැඩි වන අතර එමඟින් ප්රතිදාන බලය වැඩි වේ; අනෙක් අතට, ආලෝක තීව්රතාවය අඩු වුවහොත්, උදාහරණයක් ලෙස වළාකුළු පිරි දිනවල හෝ හිරු බැස යන වේලාවන්හිදී, සෛලය මගින් ජනනය කරන බලය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේ.
දවස පුරා ආලෝක තීව්රතාවය වෙනස් වේ. හිමිදිරි පාන්දර සිට ක්රමයෙන් හිරු උදාවන අතර ආලෝක තීව්රතාවය ද ක්රමයෙන් වැඩි වේ; දහවල් වන විට ආලෝක තීව්රතාවය එහි ඉහළම අගයට ළඟා වේ; දහවල් වන විට, හිරු ක්රමයෙන් බටහිරින් ගිලෙන විට, හිරු බැස යෑම සම්පූර්ණයෙන්ම අතුරුදහන් වන තෙක් ආලෝක තීව්රතාවය ක්රමයෙන් දුර්වල වේ. හිරු එළියේ තීව්රතාවයේ මෙම වෙනස දිනක සූර්ය කෝෂ බල උත්පාදනයට සෘජුවම බලපායි.
2. ආලෝක කෝණය සහ බල උත්පාදන කාර්යක්ෂමතාව
ආලෝකයේ කෝණය සූර්ය කෝෂවල බල උත්පාදනය කෙරෙහි ද විශාල බලපෑමක් ඇති කරයි. සූර්ය කෝෂයේ මතුපිටට සිරස් අතට හිරු එළිය වැටෙන විට, ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සෛලයට වැඩිම ආලෝක ශක්තිය අවශෝෂණය කර ගත හැකි අතර එමඟින් ඉහළම බල උත්පාදනය වේ; සහ හිරු එළිය ආනත වූ විට, ආලෝකයේ කොටසක් පරාවර්තනය වන අතර, බැටරිය මගින් අවශෝෂණය කරන ආලෝක ශක්තිය අඩු වන අතර, ඒ අනුව බල උත්පාදනය අඩු වේ.
සෛලවල බල උත්පාදන කාර්යක්ෂමතාව උපරිම කිරීම සඳහා, බොහෝ සූර්ය පද්ධති සූර්ය ලුහුබැඳීමේ උපාංගවලින් සමන්විත වන අතර එමඟින් ප්රශස්ත සිදුවීම් කෝණය පවත්වා ගැනීම සඳහා සූර්යයාගේ පිහිටීම අනුව PV සෛලවල කෝණය ස්වයංක්රීයව සකස් කරයි. PV සෛලවල සමස්ත බල උත්පාදනය වැඩි කිරීමට මෙම තාක්ෂණය ඵලදායී වී ඇත.
3. විදුලිබල උත්පාදනයට ආලෝක කාලයේ බලපෑම
ආලෝක කාලය ද සූර්ය කෝෂවල බල උත්පාදනයට බලපාන වැදගත් සාධකයකි. දිනකට ආලෝක පැය වැඩි වන තරමට සූර්ය කෝෂයකට වැඩි මුළු විදුලිය ජනනය කළ හැකිය. මේ නිසා ඉහළ අක්ෂාංශ වලදී, කෙටි ශීත ආලෝක පැය හේතුවෙන් සූර්ය කෝෂ සාපේක්ෂව අඩු විදුලියක් ජනනය කරන අතර, දිගු ආලෝක පැය ඇති ප්රදේශවල, වසර පුරා ජනනය වන විදුලි ප්රමාණය වැඩි වේ.
මීට අමතරව, සෘතුමය වෙනස්කම් ද ආලෝක පැය ගණනට බලපායි. නිදසුනක් වශයෙන්, ගිම්හානයේදී, දින දිගු වන විට, සූර්ය කෝෂ දිගු කාලයක් විදුලිය ජනනය කිරීමට සමත් වේ; ශීත ඍතුවේ දී, දින කෙටි වන විට, ජනනය වන කාලය සහ මුළු විදුලි ප්රමාණය ස්වභාවිකවම අඩු වේ.
4. දේශගුණික තත්ත්වයන් සහ ප්රකාශ වෝල්ටීයතා ක්රියාකාරිත්වය
දේශගුණික තත්ත්වයන් සූර්ය කෝෂ මගින් ජනනය වන බලයට ද සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කළ හැකිය. වළාකුළු සහිත සහ මීදුම සහිත තත්වයන් යටතේ, සූර්ය කිරණ වලාකුළු හෝ අත්හිටවූ අංශු මගින් අවහිර කරනු ලබන අතර, එමඟින් PV සෛලයට ලැබෙන ආලෝක ශක්ති ප්රමාණය අඩු වන අතර, ජනනය වන බලය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේ. ඊට අමතරව, වැසි සහ හිම PV පැනල් මගින් ආලෝකය අවශෝෂණයට ද බලපෑ හැකි අතර, සෛලවල බල උත්පාදන ක්රියාකාරිත්වය අඩු කරයි.
සිත්ගන්නා කරුණ නම්, PV සෛලවල ක්රියාකාරිත්වය හිරු එළියේ ශක්තිය මත පමණක් රඳා නොපවතින අතර, සමහර විට අධික හිරු එළිය හොඳ දෙයක් නොවිය හැකිය. නිදසුනක් වශයෙන්, ඉහළ උෂ්ණත්ව තත්ත්වයන් යටතේ සූර්ය කෝෂවල බලශක්ති උත්පාදන කාර්යක්ෂමතාව අඩු වීමට නැඹුරු වන්නේ උෂ්ණත්වය වැඩි වීම සෛලය තුළ ප්රතිරෝධය වැඩි කරන අතර එමඟින් බලශක්ති උත්පාදනය අඩු වීමට හේතු වන බැවිනි. මේ නිසා, සමහර ප්රදේශවල, මිනිසුන් තම බලශක්ති උත්පාදන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කිරීම සඳහා සිසිලන පද්ධති භාවිතා කිරීමෙන් ඔවුන්ගේ PV මොඩියුල සිසිල්ව තබා ගනී.
5. වර්ණාවලි සංයුතියේ බලපෑම
සූර්යාලෝකය විවිධ තරංග ආයාමයන්ගෙන් යුත් ෆෝටෝන වලින් සමන්විත වන අතර එය වර්ණාවලිය ලෙස හැඳින්වේ. සූර්ය කෝෂ විවිධ තරංග ආයාම ආලෝකයන් වෙනස් ලෙස අවශෝෂණය කරන අතර වර්ණාවලි සංයුතියේ වෙනස්කම් ද සූර්ය කෝෂ මගින් ජනනය කරන බලයට බලපෑමක් ඇති කළ හැකිය. සාමාන්යයෙන්, PV සෛල දෘශ්ය ආලෝකය සඳහා ඉහළම අවශෝෂණ කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇති අතර පාරජම්බුල සහ අධෝරක්ත ආලෝකය සඳහා සාපේක්ෂව අඩු අවශෝෂණයක් ඇත. එබැවින්, වර්ණාවලියේ වැඩි දෘශ්ය ආලෝක සංරචකයක් ඇති විට PV සෛලවල බල උත්පාදන කාර්ය සාධනය වඩා හොඳය.
අහස වලාකුළු සහිත වූ විට, නැතහොත් අලුයම සහ සවස් කාලයේ, හිරු එළියේ වර්ණාවලිය වෙනස් වන අතර, දෘශ්ය සංරචකයේ අඩුවීමක් සහ අධෝරක්ත සංරචකයේ වැඩි වීමක් සමඟ, PV සෛලයේ බල උත්පාදන කාර්යක්ෂමතාව මෙම අවස්ථාවේ දී ද අඩු වේ. ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සෛලවල වර්ණාවලි ප්රතිචාරය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, රසායනාගාර තත්වයන් යටතේ වඩා හොඳ ආලෝක අවශෝෂක ගුණ පෙන්නුම් කර ඇති කැල්කොජෙනයිඩ් වැනි සූර්ය වර්ණාවලියේ පුළුල් පරාසයක් අවශෝෂණය කර ගත හැකි ද්රව්ය සංවර්ධනය කිරීම සඳහා යම් පර්යේෂණ කැප කර ඇත.
6. පෙ.ව. 1.5 G පරීක්ෂණ ප්රමිතිය
ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සෛල පරීක්ෂා කිරීමේදී, සම්මත වර්ණාවලි තත්ත්වය ලෙස AM 1.5 G භාවිතා කිරීම සාමාන්ය දෙයකි. AM යනු වායු ස්කන්ධය සඳහා වන අතර AM 1.5 යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ වායුගෝලය හරහා සූර්ය කිරණ ගමන් කරන මාර්ගය වායුගෝලය හරහා සූර්යයාගේ සෘජු සිරස් මාර්ගයට වඩා එකහමාරක් දිගු බවයි. AM 1.5 G යනු ලොව පුරා බහුලව භාවිතා වන ප්රමිතියක් වන අතර එය පැහැදිලි දිනයක වායුගෝලය හරහා සහ පෘථිවි පෘෂ්ඨය මත ගමන් කරන සූර්ය කිරණවල වර්ණාවලි තත්ත්වය නියෝජනය කරයි, එය 1000 W/m² පමණ ආලෝක තීව්රතාවයකට අනුරූප වේ. AM 1.5 G යනු ගෝලීය වශයෙන් භාවිතා වන ප්රමිතියක් වන අතර එය පැහැදිලි දිනයක වායුගෝලය හරහා සහ පෘථිවි පෘෂ්ඨයට ආලෝකය ගමන් කිරීමෙන් නිපදවන වර්ණාවලි තත්ත්වයන් නියෝජනය කරන අතර ආසන්න වශයෙන් 1000 W/m² ආලෝක තීව්රතාවයකට සහ ආසන්න වශයෙන් 100,000 Lux ආලෝක තීව්රතාවයකට අනුරූප වේ.
එදිනෙදා පරිසරයන්හි සූර්ය කෝෂවල ක්රියාකාරිත්වය නිවැරදිව තක්සේරු කිරීම සඳහා රසායනාගාරයේ පරීක්ෂණ තත්ත්වයන් සත්ය තත්ත්වයන්ට හැකි තරම් සමීප බව AM 1.5 G භාවිතය සහතික කරයි.
7. ගෘහස්ථ ආලෝක ප්රමිතීන් සහ තීව්රතාවය
ගෘහස්ථ ආලෝක තීව්රතාවය සඳහා ජාතික ප්රමිතීන් ද ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, චීනයේ අදාළ ජාතික ප්රමිතීන්ට අනුව (උදා: ගොඩනැගිලි ආලෝකකරණ සැලසුම් ප්රමිතිය GB 50033-2013), විවිධ අරමුණු සඳහා ගෘහස්ථ අවකාශයන් සඳහා විවිධ ආලෝක අවශ්යතා ඇත. සාමාන්යයෙන් කිවහොත්, සාමාන්ය කාර්යාල පරිසරයක් සඳහා ආලෝකකරණ මට්ටම 300-500 Lux පමණ විය යුතු අතර, පාසල් පන්ති කාමරයක් සඳහා ආලෝකකරණ ප්රමිතිය ඉහළ ය, සාමාන්යයෙන් 500 Lux ට වඩා වැඩි ය.
වර්ග මීටරයකට ගෘහස්ථ ආලෝක තීව්රතාවය සඳහා, බලයට පරිවර්තනය කරන විට, එය සාමාන්යයෙන් 5-15 W/m² අතර වන අතර එය සැබෑ ආලෝක ප්රභවයේ වර්ගය සහ ආලෝක කාර්යක්ෂමතාව මත රඳා පවතී. මෙම ආලෝක තීව්රතාවය එළිමහන් හිරු එළිය සඳහා වන ප්රමිතියට වඩා බෙහෙවින් අඩු නමුත් දෛනික ක්රියාකාරකම් සහ ගෘහස්ථ ආලෝකකරණය සඳහා ප්රමාණවත් වේ.
8. ආලෝක තත්ත්වයන්ට බලපාන පාරිසරික සාධක
ඉහත සඳහන් කළ සාධක වලට අමතරව, දූවිලි, කුරුළු බිංදු, කොළ වැනි දූෂක මගින් සෙවන ලබා දීම PV සෛලවල ආලෝක තත්ත්වයන්ට ද බලපෑ හැකි අතර එමඟින් ජනනය වන බලය අඩු වේ. මෙම බාධා කිරීම් ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සෛලයේ මතුපිටට හිරු එළියෙන් කොටසක් පැමිණීම වළක්වනු ඇත, ඊනියා "උණුසුම් ස්ථාන ආචරණය" සෑදීම, එනම්, අවහිර වූ සෛලයේ උෂ්ණත්වය වැඩි වන අතර, කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරනවා පමණක් නොව, සෛලයට හානි කිරීමටද හේතු විය හැක.
මෙය වළක්වා ගැනීම සඳහා, මතුපිට පිරිසිදුව පවතින බව සහතික කිරීම සහ ආලෝකය අවශෝෂණය උපරිම කිරීම සඳහා PV සෛල නිතිපතා පිරිසිදු කළ යුතුය. වැලි සහ දූවිලි ගොඩක් හෝ නිතර පක්ෂි ක්රියාකාරකම් ඇති ප්රදේශවල පිහිටා ඇති සමහර ප්රදේශ සඳහා, ස්වයං පිරිසිදු කිරීමේ ආලේපනයක් ස්ථාපනය කිරීම හෝ පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතියක් සැකසීම යන දෙකම වඩාත් ඵලදායී විසඳුම් වේ.
9. සාරාංශය
සූර්ය කෝෂ මගින් ජනනය වන බලය තීරණය කිරීමේදී ආලෝක තත්ත්වයන් ප්රධාන සාධකවලින් එකකි. ආලෝක තීව්රතාවය, සිදුවීම් කෝණය, ආලෝකයේ කාලසීමාව, දේශගුණික තත්ත්වයන් සහ වර්ණාවලි සංයුතිය යන සියල්ලම PV සෛලවල බල උත්පාදන කාර්ය සාධනය කෙරෙහි සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි. සූර්ය කෝෂ මගින් ජනනය වන බල ප්රමාණය උපරිම කිරීම සඳහා, අපි මෙම ආලෝකකරණ තත්ත්වයන් සැලකිල්ලට ගෙන PV පද්ධතිය සුදුසු පරිදි සැලසුම් කර නඩත්තු කළ යුතුය, එනම් හිරු ට්රැකර් එකක් ස්ථාපනය කිරීම, නිතිපතා පැනල් පිරිසිදු කිරීම සහ නිසි ක්රියාකාරී උෂ්ණත්වය පවත්වා ගැනීම.
PV සෛල සැලසුම් කිරීම සහ යෙදීම අඛණ්ඩව ප්රශස්ත කිරීම මගින්, අපට සූර්ය බලශක්තිය වඩාත් කාර්යක්ෂමව භාවිතා කළ හැකි අතර පිරිසිදු බලශක්තිය සඳහා විශ්වීය ප්රවේශය ලබා ගැනීමට සහ කාබන් විමෝචනය අඩු කිරීමට ධනාත්මකව දායක විය හැකිය.
