Home அறிவியல் வீடுகள் முதல் விண்வெளி வரை பயன்படும் சோலார் பேனல்கள்: சூரியனில் இருந்து எப்படி மின்சாரம் உற்பத்தி...

வீடுகள் முதல் விண்வெளி வரை பயன்படும் சோலார் பேனல்கள்: சூரியனில் இருந்து எப்படி மின்சாரம் உற்பத்தி செய்கிறது?

நமது நியோதமிழில் வெளிவரும் ‘How does it work?’ தொடரின் ஒரு விளக்க கட்டுரை இது

வரிசை வரிசையாக நீல நிறத்தில் இருக்கும் சோலார் பேனல்களை ஒரு சில கடைகளிலும் வீடுகளிலும் பார்த்திருப்போம். சில இடங்களில் கருப்பு நிறத்திலும் வைத்திருப்பார்கள். அளவுக்கு அதிகமாக கிடைக்கும் சூரிய ஒளியை, சோலார் பேனல்கள் கொண்டு எந்த பின் விளைவுகளும் இல்லாமல் மின்சாரமாக மாற்றலாம். பூமியில் மட்டுமல்ல விண்வெளியில் கூட சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்திற்கு கூட சோலார் பேனல்கள் மிக அவசியம்! சரி! மின்சாரத்தை வழங்கும் இந்த சோலார் பேனல்கள் எப்படி செயல்படுகின்றன என்று பார்ப்போம்.

Solar panel
Credit: phys

ஒளிமின்னழுத்த விளைவு 

சோலார் பேனல்கள் சூரியனிடம் இருந்து வரும் ஒளி ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி தான் மின்சாரத்தை உருவாக்குகின்றன. நமது சூரியன் ஒரு சிறந்த அணுக்கரு இணைவு நடக்கும் அணு உலை போன்றது. அதாவது சூரியனின் மையப்பகுதியில் தொடர்ந்து ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் இணைந்து ஹீலியம் அணுக்களை உருவாக்குகின்றன. இவ்வாறு நடைபெறும் அணுக்கரு இணைவு நிகழ்வின் போது மிக அதிகமான ஆற்றல் வெப்பமாகவும் ஒளியாகவும் வெளியிடப்படுகிறது. இப்படி சூரியனில் இருந்து வெளிவரும் ஒளியில் ஃபோட்டான்கள் இருக்கும். இந்த போட்டான்கள் சூரியனில் இருந்து பூமிக்கு வர அதாவது சூரியனுக்கும் பூமிக்கும் இடைப்பட்ட தொலைவான 149.6 கிலோமீட்டரை அடைய சுமார் 8.5 நிமிடங்கள் ஆகும். இப்படி வரும் போட்டான்களை சோலார் பேனல்கள் ஒளிமின்னழுத்த விளைவு மூலம் மின்சாரமாக மாற்றுகின்றன. ஒளியின் மூலம் ஒரு பொருளில் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்சாரத்தை உருவாக்குவது ஒளிமின்னழுத்த விளைவு எனப்படுகிறது.

 அதிக அலைநீளத்தை உறிஞ்சி அதிக மின்சாரத்தை வழங்கும் என்பதால் தான் சோலார் பேனல்களில் சிலிக்கானை பயன்படுத்துகிறார்கள்!!

செயல்படும் விதம் 

சூரிய ஒளியிலிருந்து வரும் ஒளியை சோலார் பேனல்கள் உறிஞ்சி அதை DC (நேர் திசை மின்சாரம்) மின்சாரமாக மாற்றும். மின்சார வாரியத்தால் வீடுகளில் தரப்படும் மின்னோட்டம்,  மாறு திசை மின்னோட்டம் ( AC ). இந்த மின்சாரம் , ஒரு வினாடிக்கு 50 முதல் 60 தடவை வரை, தான் ஓடும் திசையை மாற்றி கொண்டே இருக்கும். இதனால் இதை பேட்டரிகளில் சேமிக்க முடியாது. எனவே தான் சோலார் பேனல்கள் உருவாக்கும் DC மின்சாரத்தைச் சேமித்து வைக்க பேட்டரியும் DC யை AC யாக மாற்ற இன்வெர்ட்டரையும் பயன்படுத்துகிறோம்.

சிலிக்கான் 

சோலார் பேனல்கள் பொதுவாக சிலிக்கான் கொண்டு தான் தயாரிக்கப்படுகிறது. சிலிக்கான் அதிக அலைநீளத்தை உறிஞ்சி அதிக மின்சாரத்தை வழங்கும் என்பதால் தான் சோலார் பேனல்களில் அவற்றை மூலப்பொருளாக பயன்படுத்துகிறார்கள். நீல நிற பேனல்களை பொறுத்தவரை பாலிகிரிஸ்டலைன் சிலிக்கான் கொண்டு தான் அதன் முக்கிய ஒளிமின்னழுத்த ஃபிலிம் தயாரிக்கப்படுகிறது.

சோலார் பேனல்களின் சற்று அடர்ந்த நீல நிறத்திற்கு காரணம் பேனலின் பிரதிபலிப்பை எதிர்க்கும் மேல் பூச்சு. இந்த மேல் பூச்சு தான் பேனலின் செயல்திறன் மற்றும் உறிஞ்சும் திறனை மேம்படுத்துகிறது. போட்டான்கள் அதிக அளவில் ஈர்க்கப்பட வேண்டும் என்பதற்காகத் தான் ஆழ்ந்த நீல நிறம் தரப்படுகிறது. நீல நிற சோலார் பேனல்களை (பாலிகிரிஸ்டலின் செல்) தயாரிக்க மூல பொருளான சிலிக்கானை உருக்கி அச்சுகளில் ஊற்றி அந்த சதுர வடிவத்தை கொண்டு வருவார்கள். இந்த செயல்முறை சிலிக்கானை சரியாக அச்சில் சீரமைக்காது. இதன் விளைவாக அச்சுக்குள் பல தனிப்பட்ட சிலிக்கான் படிகங்கள் உருவாகும். இந்த தனிப்பட்ட சிலிக்கான் படிகங்களின் இயல்பு, பேனல்களுக்கு புள்ளி புள்ளியான, ஒளிரும் மற்றும் நீல நிறத்தை தருகின்றன.

solar panel system
Credit: Fget4u

கருப்பு நிறம்

சில இடங்களில் கருப்பு நிற சோலார் பேனல்கள் கூட இருக்கின்றன. இவை மோனோகிறிஸ்டல்லைன் எனப்படும். கருப்பு நிறம் ஒளியை நன்கு ஈர்க்கும் என்பதால் இவை இன்னும் அதிக செயல்திறன் கொண்டவை. அதாவது வெப்பத்தை, கிரகிப்பதில் கருப்பு நிறம் தான் பொதுவாக முதலிடம் வகிக்கும்.கருப்பு பேனல்களை (மோனோகிரிஸ்டலின் ) பொறுத்தவரை இவை ஒரே சிலிக்கான் படிகமாக அச்சிட வேண்டும். இதனால் இவற்றை உருவாக்க பயன்படும் சிலிக்கான் மிக மிக தூய்மையானதாக இருக்க வேண்டும்.

இதில் இன்னொரு வகையும் உள்ளது. அதாவது சிலிக்கான் இல்லாமல் காட்மியம் டெல்லுரைடு (CdTe) கொண்டு தயாரிக்கப்படும் வகை. அல்லது காப்பர் இண்டியம் காலியம் செலினைடு (CIGS). இது காப்பர், இண்டியம், காலியம், செலினைடு போன்றவற்றை கொண்டு உருவாக்கப்படும். இதிலுள்ள அனைத்து தனிமங்களும் அதிக கடின தன்மை கொண்டவை என்பதால் இதை தயாரிப்பது மிகவும் கடினம். ஆனால் இவை மிகவும் மெல்லிய தகடாக இருக்கும். 

வேறுபாடுகள் 

பாலிகிரிஸ்டலின் செல் உற்பத்தி செயல்முறையில் மோனோகிரிஸ்டலின் செல்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு தேவையானதை விட குறைந்த ஆற்றல் தான் தேவை. மேலும் சேதாரமும் குறைவு தான். மொத்தத்தில் கருப்பு நிறத்தை விட நீல நிற பேனல்கள் செலவு குறைவு. அதனால் தான் நீல நிற பேனல்கலே பெரும்பாலும் உபயோகப்படுத்தப்படுகின்றன. கிட்டத்திட்ட 90 சதவீதம் நீல நிறத்தில் தான் தயாரிக்கப்படுகின்றன. ஆனால் கருப்பு நிற பேனல்கள் சுமார் 25 ஆண்டு வரை உழைக்கும். 

Solar panel types
Credit: new southern energy

சிறந்த தீர்வு 

நம் நாட்டில் பல இடங்களிலும் மின்சார தடை அடிக்கடி ஏற்படுகிறது. காரணம் எரிபொருள் பற்றாக்குறை. பல தொழில்கள் இந்த மின்சாரத் தடையை சமாளிக்க முடியாமல் தவிக்கும் நிலையில் இதற்கு சரியான தீர்வு சூரிய ஒளி சக்தி மூலம் மின்சாரம் எடுப்பது தான். அதிலும் ஆண்டுக்கு சுமார் 300 நாட்கள் தடையில்லாமல் சூரிய ஒளி கிடைக்கும் நம் நாட்டில் சோலார் பேனல்களை மட்டும் சரியாக பயன்படுத்த ஆரம்பித்தால் எப்போதும் மின்சார பிரச்சனையே இருக்காது.

வீடுகளை பொறுத்தவரை சுமார் 65 சதுர அடி இடம் இருந்தால் போதும். இவ்வளவு இருந்தும், மக்களிடையே சோலார் பேனல்கள் மூலம் மின்சாரம் எடுப்பது பற்றிய போதுமான விழிப்புணர்வு இன்னும் இல்லை என்பதே உண்மை. ஆனால் சிறிய குறை என்னவென்றால் ஆரம்ப கட்டமைப்புகளை அதிக செலவு ஆகும். அதனால் தான் வீடுகளில் சோலார் பேனல்களை அமைக்க அரசு மானியம் கூட வழங்குகிறது. சோலார் பேனல்களை ஒரு முறை வீட்டில் பொருத்தி விட்டால் உங்களுக்கு தேவையான மின்சாரத்தை நீங்களே உற்பத்தி செய்து பயன்படுத்தலாம். அதுவும் எந்த ஒரு கட்டணமும் இல்லாமல்!!

அறிவியல், விண்வெளி, தொழில்நுட்பம், ஆராய்ச்சிகள், நிபுணர்களின் ஆலோசனைகளை தமிழில் பெற பேஸ்புக் மற்றும் ட்விட்டரில் NeoTamilஐ பின் தொடருங்கள். உங்கள் நண்பர்களுக்கும் தவறாமல் ஷேர் செய்யுங்கள்.

Get your daily dose of positivity by following NeoTamil’s Facebook page and Twitter.

Subscribe to our newsletter

To be updated with all the latest news, offers and special announcements.

- Advertisment -

Subscribe to our newsletter

To be updated with all the latest news, offers and special announcements.

Must Read

பூமியை நெருங்கும் NEOWISE வால்நட்சத்திரம்: எங்கே, எப்படி பார்ப்பது?

2020 ஆம் ஆண்டில் முதல் முறையாக விண்வெளி ஆர்வலர்கள் பலரும், ஒரு வால்மீன் / வால்நட்சத்திரம் வானில் தெரிவதால் மிகவும் உற்சாகத்தில் உள்ளனர். இந்த வால்நட்சத்திரம் பல மேற்கத்திய நாடுகளில்...
- Advertisment -