ఫోటోవోల్టాయిక్ విద్యుత్ వనరుల వెనుక ఉన్న ప్రాథమిక భావనలకు పరిచయం

హార్డ్‌వేర్ భాగాలు
ఫోటోవోల్టాయిక్ విద్యుత్ వ్యవస్థలో సోలార్ శ్రేణి, నిల్వ బ్యాటరీ, ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ కంట్రోలర్, ఇన్వర్టర్, AC పంపిణీ పెట్టె, సోలార్ ట్రాకింగ్ నియంత్రణ వ్యవస్థ మరియు ఇతర ముఖ్యమైన భాగాలు ఉంటాయి.
కొన్ని రకాల పనిముట్లు ఈ విధంగా పనిచేస్తాయి:
సౌరశక్తి పరికరం
సూర్యుని నుండి లేదా ఇతర కాంతి వనరుల నుండి వచ్చే కాంతి, సెల్ శక్తిని గ్రహించి, దాని రెండు చివర్లలో బేసి ఆవేశాన్ని ఏర్పరచేలా చేస్తుంది. దీనిని "ఫోటో-జనరేటెడ్ వోల్టేజ్" అంటారు. చాలా మంది ఈ ప్రభావాన్ని ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ఎఫెక్ట్ అని పిలుస్తారు. కాంతి విద్యుత్తుగా మారాలంటే, సోలార్ సెల్ యొక్క రెండు చివర్ల మధ్య ఒక విద్యుత్ చాలక శక్తి ఉండాలి. దీనిని సోలార్ ఎఫెక్ట్ అంటారు. సోలార్ సెల్స్ సహాయంతో శక్తిని మరొక రూపంలోకి మార్చడం సులభం. సోలార్ సెల్స్ మూడు రకాల సిలికాన్ సెల్స్‌తో తయారు చేయబడతాయి: అమార్ఫస్ సిలికాన్ సోలార్ సెల్స్, పాలీ-క్రిస్టలైన్ సిలికాన్ సోలార్ సెల్స్ మరియు మోనో-క్రిస్టలైన్ సిలికాన్ సోలార్ సెల్స్.
శక్తిని నిల్వ చేసే బ్యాటరీ
సోలార్ సెల్ శ్రేణిని ఆన్ చేసినప్పుడు, యుటిలిటీ మోడల్ తాను ఉత్పత్తి చేసే శక్తిని నిల్వ చేసుకొని, రోజులో ఏ సమయంలోనైనా లోడ్‌కు పంపగలదు. సోలార్ సెల్స్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయాలంటే, అవి చవకగా ఉండాలి, ఎక్కువ కాలం మన్నికగా ఉండాలి, అధిక డిశ్చార్జ్‌ను తట్టుకోవాలి, త్వరగా ఛార్జ్ అవ్వాలి మరియు వాటికి తక్కువ లేదా అసలు నిర్వహణ అవసరం ఉండకూడదు. అవి విస్తృత శ్రేణి ఉష్ణోగ్రతలలో కూడా పనిచేయగలగాలి.
ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ కోసం నియంత్రణలు
మీ సహాయం ఏమీ లేకుండానే, ఈ పరికరం బ్యాటరీలు అతివేగంగా ఛార్జ్ అవ్వకుండా లేదా డిశ్చార్జ్ అవ్వకుండా నిరోధించగలదు. ఒక బ్యాటరీ ఎన్నిసార్లు మరియు ఎంత లోతుగా డిశ్చార్జ్ అవుతుందనే దానిపైనే దాని మన్నిక ఆధారపడి ఉంటుంది. అందుకే, బ్యాటరీలో శక్తి మరీ ఎక్కువగా లేదా మరీ తక్కువగా ఉండకుండా చూసుకోగల ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ మానిటర్ ఉండటం చాలా ముఖ్యం.
AC అనేది DC కి వ్యతిరేకం, మరియు ఒక జనరేటర్ DC ని AC గా మారుస్తుంది.
డైరెక్ట్ కరెంట్‌ను ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌గా మార్చేది. లోడ్ AC (ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్) అయినప్పటికీ, సోలార్ సెల్స్ మరియు బ్యాటరీలు DC (డైరెక్ట్ కరెంట్) కాబట్టి, ఒక స్విచ్ అవసరం. అవి పనిచేసే విధానాన్ని బట్టి, ఇన్వర్టర్‌ను రెండు గ్రూపులుగా విభజించవచ్చు: స్వయంగా పనిచేసే సోలార్ ఇన్వర్టర్ మరియు పవర్ గ్రిడ్‌కు అనుసంధానించబడినది. మీరు విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి కేవలం సోలార్ సెల్స్‌ను మాత్రమే ఉపయోగిస్తే, మీరు స్టాండ్-అలోన్ జనరేటర్‌తో వేరే లోడ్‌కు శక్తిని అందించవచ్చు. పవర్ గ్రిడ్‌కు అనుసంధానించబడిన సోలార్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్, సోలార్ పవర్ సిస్టమ్‌ను గ్రిడ్‌తో పనిచేసేలా చేస్తుంది. ఇన్వర్టర్లు రెండు రకాలుగా ఉంటాయి: సైన్ వేవ్ ఇన్వర్టర్లు మరియు స్క్వేర్ వేవ్ ఇన్వర్టర్లు. స్క్వేర్-వేవ్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్‌ను తయారు చేయడం సులభం మరియు చవకైనది, కానీ దానిలో పెద్ద హార్మోనిక్ కాంపోనెంట్ ఉంటుంది. కొన్ని వందల వాట్లు లేదా అంతకంటే తక్కువ హార్మోనిక్ అవసరాల కోసం దీనిని సాధారణంగా ఉపయోగిస్తారు. సైన్ వేవ్ ఇన్వర్టర్లు ఖరీదైనవి, కానీ అవి చాలా రకాల పనులకు శక్తిని అందించగలవు.
సౌర ట్రాకింగ్‌ను నియంత్రించే పరికరం
వసంత, వేసవి, శరదృతువు మరియు శీతాకాలంలో సూర్యోదయం మరియు సూర్యాస్తమయం కారణంగా, సంవత్సరం పొడవునా సూర్యకాంతి కోణం మారుతూ ఉంటుంది. దీనికి కారణం, ఈ వ్యవస్థలు ఒక స్థిరమైన ప్రదేశంలో ఉండటమే. అవి ఉత్తమంగా పనిచేయాలంటే, సౌర ఘటాలు ఎల్లప్పుడూ సూర్యుని వైపు ముఖం చేసి ఉండాలి. ప్రస్తుతం, సూర్యుడిని ట్రాక్ చేసే పరికరం, సంవత్సరంలోని వివిధ సమయాల్లో సూర్యుడు ఏ కోణంలో ఉంటాడో తెలుసుకోవడానికి దాని రేఖాంశం మరియు అక్షాంశాన్ని ఉపయోగించాల్సి ఉంటుంది. అదేవిధంగా, PLC, మైక్రోకంట్రోలర్ లేదా కంప్యూటర్ సాఫ్ట్‌వేర్ వంటివి సంవత్సరంలోని అన్ని సమయాల్లో సూర్యుని స్థానాన్ని స్థిరంగా ఉంచుతాయి. ట్రాకింగ్‌ను సాధించడానికి సూర్యుని స్థానాన్ని లెక్కించడం ద్వారా ఇది జరుగుతుంది. దీనికోసం కంప్యూటర్ డేటా సిద్ధాంతాన్ని ఉపయోగిస్తారు, మరియు దీనికి భూమి యొక్క రేఖాంశం మరియు అక్షాంశ డేటా మరియు సెట్టింగ్‌లు అవసరం. ఒకసారి దీన్ని ఏర్పాటు చేసిన తర్వాత, దీనిని తరలించడం లేదా విడదీయడం సులభం కాదు; ప్రతిసారీ డేటా మరియు పారామీటర్లను రీసెట్ చేయాల్సి ఉంటుంది. దీని సూత్రాలు, సర్క్యూట్రీ, సాంకేతికత మరియు పరికరాలు చాలా క్లిష్టంగా ఉంటాయి, మరియు నిపుణులు కాని వారు వీటిని సులభంగా మార్చలేరు. స్మార్ట్ సోలార్ ట్రాకర్‌లను వేగవంతమైన కార్లు మరియు రైళ్లతో పాటు, ఓడలు, నౌకాదళాలు, కమ్యూనికేషన్ అత్యవసర వాహనాలు మరియు ప్రత్యేక యుద్ధ వాహనాలపై కూడా అమర్చవచ్చు. సూర్యుడు ఎక్కడికి వెళ్ళినా లేదా ఎలా తిరిగినా, సిస్టమ్ సూర్యునితో పాటే ప్రయాణించేలా స్మార్ట్ సన్ ట్రాకర్ నిర్ధారించగలదు.

సౌరశక్తితో మీరు ఏమి చేయగలరు
సెమీకండక్టర్ల పరస్పర చర్య వలన కలిగే ఫోటోవోల్టాయిక్ ప్రభావమే ఫోటోవోల్టాయిక్ (PV) విద్యుత్ ఉత్పత్తికి కీలకం. ఇది కాంతిని విద్యుత్తుగా మారుస్తుంది. ఇందులో సన్ సెల్ అత్యంత ముఖ్యమైన భాగం. సోలార్ సెల్స్‌ను వరుసగా అమర్చి, వాటిని రక్షించడం ద్వారా పెద్ద విస్తీర్ణంలో సోలార్ మాడ్యూళ్లను తయారు చేయవచ్చు. ఆ తర్వాత ఈ మాడ్యూళ్లను పవర్ కంట్రోలర్లు మరియు ఇతర భాగాలతో కలిపి ఒక ఫోటోవోల్టాయిక్ విద్యుత్ ఉత్పత్తి పరికరంగా తయారు చేయవచ్చు. సూర్యరశ్మి అన్నిచోట్లా ప్రకాశిస్తుంది కాబట్టి, PVని ఎక్కువ ప్రదేశాలలో ఉపయోగించవచ్చు, అందువల్ల ఇది ఉత్తమమైనది. PV వ్యవస్థ యొక్క ఇతర ప్రయోజనాలు ఏమిటంటే, ఇది సురక్షితమైనది మరియు నమ్మదగినది, శబ్దం లేదా కాలుష్యాన్ని కలిగించదు, ఇంధనాన్ని ఉపయోగించదు, మరియు కేబుల్ లైన్లను నిర్మాణ ప్రదేశంలోనే వేయవచ్చు, ఇది నిర్మాణ ప్రక్రియను వేగవంతం చేస్తుంది. ఫోటోవోల్టాయిక్ ప్రభావం అనే ఆలోచన ఆధారంగా, ఫోటోవోల్టాయిక్ విద్యుత్, సూర్యరశ్మిని నేరుగా విద్యుత్తుగా మార్చడానికి సోలార్ సెల్స్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. ఒక ఫోటోవోల్టాయిక్ విద్యుత్ వ్యవస్థలో ప్రధానంగా సోలార్ ప్యానెళ్లు (వీటిని మాడ్యూల్స్ అని కూడా పిలుస్తారు), కంట్రోలర్లు మరియు ఇన్వర్టర్లు ఉంటాయి. దీనిని స్వతంత్రంగా లేదా పవర్ గ్రిడ్‌కు అనుసంధానించి ఉపయోగించవచ్చు. ఈ భాగాలలో చాలా వరకు యాంత్రికమైనవి కాకుండా విద్యుత్ సంబంధమైనవి కాబట్టి, PV పరికరాలు చాలా నాణ్యంగా తయారు చేయబడతాయి, నమ్మదగినవిగా, దీర్ఘకాలం మన్నికగా ఉంటాయి మరియు వాటిని ఏర్పాటు చేయడం, నిర్వహించడం కూడా చాలా సులభం. ఫోటోవోల్టాయిక్ సాంకేతికతను అంతరిక్ష నౌకల నుండి ఇళ్ల వరకు, ఆటల నుండి మెగావాట్-స్థాయి విద్యుత్ ప్లాంట్ల వరకు మరియు మరెన్నో విషయాలకు ఉపయోగించవచ్చు.

మోనో-క్రిస్టలైన్ సిలికాన్, పాలీ-క్రిస్టలైన్ సిలికాన్, అమార్ఫస్ సిలికాన్ మరియు థిన్ ఫిల్మ్ సెల్స్ వంటి వేఫర్ల రూపంలో లభించే సోలార్ సెల్స్, సోలార్ ఫోటోవోల్టాయిక్‌లో అత్యంత ప్రాథమిక భాగాలు. ప్రస్తుతం, చిన్న సిస్టమ్‌లు మరియు కంప్యూటర్ బ్యాకప్ పవర్ కోసం సింగిల్ క్రిస్టల్ మరియు పాలీ-క్రిస్టల్ బ్యాటరీలు అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన అమార్ఫస్ బ్యాటరీలుగా ఉన్నాయి.