സോളാർ പാനലുകൾ എങ്ങനെ വൈദ്യുതി ഉല്പാദിപ്പിക്കുന്നു ?

ഇന്നത്തെ കാലത്ത് ആവശ്യകത കൂടുമ്പോൾ ശുദ്ധമായ ഉർജ്ജസ്രോതസുകളിലേക്കുള്ള മാറ്റം അനിവാര്യമാണ്.അതിൽ തന്നെ വളരെ അതികം പ്രാധാന്യവും വളരെ എളുപ്പം ഉപോയോഗിക്കാവുന്നതുമായ ഊർജ്ജസ്രോതസ്സാണ് സൗരോർജം.സൗരോർജം ഉപയോഗപ്പെടുത്തി വൈദ്യുതി ഉല്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്നത് അറിയുമ്പോൾ തന്നെ മികച്ച ഒരു കാര്യമായി തോന്നാം എന്നാൽ ഇതിന് പുറകിൽ വളരെ എളുപോവും ശാസ്ത്രീയമായ ഒരു പ്രോസസ്സാണ്‌ നടക്കുന്നത്.സോളാർ പാനലുകൾ എങ്ങനെ വൈദ്യുതി ഉത്പാദനം ചെയ്യുന്നു എന്നത് തിരിച്ചറിഞ്ഞാൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആവശ്യകത കൂടുതൽ മനസിലാക്കാം

സോളാർ പാനലുകളുടെ അടിത്തറയാണ് ഫോട്ടോവോൾട്ടയയ്ക്ക് സെല്ലുകൾ ,സാധാരണയായി സിലിക്കൺ ഉപയോഗിച്ചാണ് നിർമിക്കുന്നത്. ഇത് ഒരു semiconductor മെറ്റീരിയലാണ്, അതായതു ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഇതിനെ വൈദ്യുതി ട്രാൻസ്ഫർ ചെയ്യുവാൻ സാധിക്കും.സൂര്യപ്രകാശം ഈ പ്രേതെക സെല്ലുകളിൽ പതിക്കുന്ന സമയത്തു ഫോട്ടോണുകൾ സിലിക്കണിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഇലെക്ട്രോണുകളെ ഉത്വേചിപ്പിക്കും.അതിലൂടെ ഇലെക്ട്രോണുകൾ അവരുടെ സ്ഥാനത്തു നിന്ന് മാറുകയും ഒരേ ദിശയിലേക്ക് നീങ്ങി തുടങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു.ഇങ്ങനെയുള്ള എലെക്ട്രോണുകളുടെ നീക്കത്തിലൂടെയാണ് വൈദ്യുതി പ്രവാഹത്തിന്റെ തുടക്കം.

പ്രേധാനമായും സോളാർ സെല്ലുകളുടെ ഘടനയിൽ P ടൈപ്പ് അതുപോലെ തന്നെ N ടൈപ്പ് എന്നീ രണ്ടു പാളികൾ ഉണ്ടാവും.ഈ രണ്ടു പാളികൾ തമ്മിൽ ഒരു വൈദ്യുത ഫീൽഡ് രൂപ പെടുകയും സൂര്യപ്രകാശം ഏൽക്കുമ്പോൾ മോചിതമാകുന്ന ഇലെക്ട്രോണുകൾ ഈ പ്രേതെക ഫീൽഡിന്റെ സ്വാതീന വലയത്തിൽ പെട്ട് ഒരേ ദിശയിലേക്ക് ഒഴുകുന്നു. ഇതിലൂടെ നേരിട്ട് ഡയറക്റ്റ് കറണ്ട് (DC) ഉല്പാദിപ്പിക്കുന്നു.ഇതാണ് സോളാർ പാനലിൽ നടക്കുന്ന പ്രെധാനപെട്ട പ്രേവർത്തനം. അതായതു സൂര്യനിൽ നിന്ന് വരുന്ന സൗരോർജ്യത്തെ പാനൽ ചലിക്കുന്ന എലെക്ട്രോണുകളുടെ സഹായത്തോടെ എനെർജിയാക്കി മാറ്റുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്.

എന്നാൽ ഒട്ടുമിക്ക വീടുകളിലും അതുപോലെ ഓഫീസുകളിലും സാധാരണയായിട്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നത് AC വൈദ്യുതിയാണ്. അതിനാൽ തന്നെ സോളാർ പാനലിൽ നിയന് ഉല്പാദിപ്പിക്കുന്ന DC കറണ്ട് ഡയറക്റ്റായി ഉപയോഗിക്കാൻ സാധിക്കില്ല. ഇവിടെയാണ് ഇൻവെർട്ടറിന്റെ പ്രസക്തി. ഇൻവെർട്ടറിന്റെ സഹായത്തോടെ DC വൈദ്യുതിയെ AC വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുവാൻ സാധിക്കുന്നു അതിലൂടെ ഈ സോളാർ പാനലിൽ നിന്ന് വരുന്ന ഊർജത്തെ വീട്ടിലെ ഗ്രഹോപരണങ്ങൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം. അതുകൊണ്ട് തന്നെയാണ് ഇൻവെർട്ടർ ഒരു സോളാർ സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രധാന ഘടകമാണ് സോളാർ സംവിദാനത്തിൽ പാനലും ഇൻവെർട്ടറും മാത്രമല്ല മൗണ്ടിംഗ് ഘടന വയറിങ് ബാറ്ററി ബാക്കപ്പ് അതുപോലെ ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ മീറ്റർ കണക്ഷൻ എന്നിവയും ഉണ്ടായിരിക്കും പകൽ സമയത് പാനലുകൾ വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും അധികമായി ഉണ്ടാകുന്ന വൈദ്യുതി ബാറ്റെറിയിലോ അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രിഡിലോ കൊടുക്കും.രാത്രി സമയത്തോ അതുപോലെ മേഘാവൃതമായ കാലാവസ്ഥയിലോ ബാറ്ററി ബാക്കപ്പ് ഉള്ള സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച് വൈദ്യുതി ലഭ്യമാക്കാം അതുകൊണ്ട് സോളാർ പവർ ഒരു പകൽ മാത്രം പ്രവർത്തിക്കുന്ന സംവിധാനം അല്ല ശെരിയായ ഡിസൈനും സ്ട്രക്ക്ച്ചറും ഉണ്ടെങ്കിൽ പൂർണമായും 24 മണിക്കൂറും പ്രവർത്തിക്കുകയും വിശ്വസീനിയമായ ഊർജപരിഹാരമാകുകയും ചെയ്യുന്നു

സോളാർ പാനലുകൾ എവിടെ വേണമെങ്കിലും സ്ഥാപിക്കാം എന്നത് ഇതിന്റെ വലിയ നേട്ടങ്ങളിൽ എടുത്തുപറയേണ്ട ഒന്നാണ് വീടുകളുടെ മേൽക്കൂര വ്യാപാര സ്ഥാപനങ്ങൾ സ്കൂളുകൾ കൂടാതെ ആശുപത്രികൾ അതുപോലെ ഫാക്ടറികൾ വല്യ സോളാർ ഫാർമുകൾ എന്നിവയും ഇവ സ്ഥാപിക്കാം.കെട്ടിടങ്ങളുടെ മേൽക്കൂരയിൽ സ്ഥാപിക്കുന്ന പാനൽസ് സിറ്റി ഏരിയസിൽ സ്ഥലപരിമിതി മറികടക്കുവാൻ സഹായിക്കുന്നു.വല്യതരത്തിലുള്ള സോളാർ ഫാർമുകളിൽ പതിനായിരക്കണക്കിന് പാനലുകൾ നിരയായി സ്ഥാപിച്ചു അതിൽ വലിയതോതിൽ കൂടി വൈദ്യുതി ഉല്പാദിപ്പിക്കുവാനായി സാധിക്കും.അതിനാൽ തന്നെ വെക്തികതമായ ആവശ്യങ്ങൾക്കും അതുപോലെ ദേശിയ വൈദ്യുതിപരമായ ആവശ്യങ്ങൾക്കും ഇത് വളരെ അധികം അനിയോജ്യമാണ് സോളാർ ഊർജത്തിന്റെ മറ്റൊരു വല്യ ഗുണം ഇത് പരിസ്ഥിതി സൗഹൃതമാണെന്നെതാണ് ഇത് കൽക്കരി ഡീസൽ പ്രെകൃതി വാതകം പോലുള്ള ഫോസിൽ ഫ്യുയലുകളുടെ ആശ്രയത്തിൽ നിന്ന് പിന്മാറുവാനും അവമൂലമുണ്ടാവുന്ന പുക,കാർബോണിന്റ പുറംതള്ളൽ അതുപോലെ ശബ്ദ മലിനീകരണം എന്നിവ കുറക്കുവാനും സഹായിക്കുന്നു.വൈദ്യുതി ബില്ല് കുറച്ചുകൊണ്ട് വരുവാനും ദീര്ഘകാല ചിലവ് നിയന്ത്രണ വിധേയമാക്കുവാനും ഇത് സഹായിക്കുന്നു.

എന്നാൽ സോളാർ പാനലുകൾക്ക് അതുപോലെ തന്നെ പരിമിതികളുമുണ്ട്.രാത്രിസമയങ്ങളിൽ സോളാർ പാനൽ വഴി വൈദ്യുതി ഉല്പാദിപ്പിക്കുവാനായി സാധിക്കുകയില്ല.അതിനു കാരണം രാത്രികാലങ്ങളിൽ സൂര്യപ്രകാശം ലഭിക്കുകയില്ല എന്നതാണ്.അതുപോലെ തന്നെ മേഘാവൃതമായ ദിവസങ്ങളിൽ ഉത്പാദനം കുറയാൻ സാധ്യതയുണ്ട് അതുപോലെ ശെരിയായ ദിശയിൽ സ്ഥാപിക്കാത്തപക്ഷം കാര്യക്ഷമതയും കുറയാം. അതിനാൽ തന്നെ സ്ഥാപിക്കുന്നതിന് മുന്നേ സൈറ്റ് സർവ്വേ അതുപോലെ ഷാഡോ അനാലിസിസ് പാനൽ ആംഗിൾ ബാറ്ററി കപ്പാസിറ്റി എന്നിവയും പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്.ഈ കാര്യങ്ങൾ ശരിയായി ക്രെമീകരിക്കുകയാണെങ്കിൽ സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രെകടനം വളരെ അതികം മെച്ചപ്പെടും .

സാങ്കേതികപരമായി പറഞ്ഞാൽ സോളാർ പാനലുകൾ പ്രേവർത്തിക്കുന്നത് ഒരു ചെറിയ ഇലക്ട്രോണിക് ഫാക്ടറി പോലെയാണ്.സൂര്യപ്രകാശം പാനലിൽ എത്തുകയും തുടർന്ന് സെല്ലിനുള്ളിൽ പ്രതികരണം നടക്കുകയും ചെയ്യുന്നു അതിലൂടെ എലെക്ട്രോണുകൾ ചലിക്കുകയും DC വൈദ്യുതി രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.ഇൻവെർട്ടർ അത് AC ആക്കി മാറ്റുന്നു പിന്നെ വീട്ടുപകരണങ്ങൾ ഇതുപയോഗിച്ച പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്ന ഈ മുഴുവൻ പ്രക്രിയയെക്ക് യാതൊരു ഇന്ധനത്തിന്റെയും ആവശ്യമില്ല.അതുകൊണ്ട് തന്നെയാണ് സോളാർ ഊർജത്തെ ഭാവിയിലെ ഒരു പ്രധാന ഊർജ ശ്രോദാസിലുകളിൽ ഒന്നായി കണക്കാക്കുന്നത്

ഇന്ന് കേരളത്തിൽ ഉൾപ്പെടെ ഇന്ത്യയുടെ വെത്യസ്തമായ ഭാഗങ്ങളിൽ സോളാർ സംവിധാനങ്ങളുടെ ഉപയോഗവും സോളാർ പ്ലാന്റുകളും കൂടി വരുന്നു വീടുകളിലെ വൈദ്യുതി ചിലവ് ഉയർന്നു വരുന്ന സാഹചര്യത്തിൽ വീടുകളിലും അതുപോലെ ബിസിനെസ്സുകളിലും സോളാർ ഒരു പ്രയോഗയക പരിഹാരമായി മാറുന്നു.സർക്കാറിന്റെ പ്രോത്സാഹനവും അതുപോലെ നേടി മീറ്ററിങ്ങും ഈ വളർച്ചയെ വളരെയധികം ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നു .അതുകൊണ്ട് തന്നെ സോളാർ പാനലുകൾ ഒരു ടെക്നോളജി മാത്രമല്ല അത് ഊർജ സ്വാതന്ത്ര്യത്തിലേക്കുള്ള ഒരു പ്രധാന പടികൂടിയാണ്

സൗരോര്ജ്യത്തെ വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്ന ഈ പ്രെക്രിയ നമ്മളെ കാണിക്കുന്നത് പ്രകൃതിയുടെ ശക്തിയെ എങ്ങനെ മനുഷ്യജീവിതത്തിന് ഉപകാരമായ രീതിയിൽ പ്രയോജന പെടുത്താം എന്നതാണ്.സൂര്യൻ ദിവസവും വളരെയധികം ഊർജം നൽകുന്നു അതിനെ ശെരിയായ രീതിയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതാണ് സോളാർ പാനലുകളുടെ പ്രധാന ജോലി അതുകൊണ്ട് തന്നെയാണ് ഇത് ശുദ്ധവും അതുപോലെ അളവുകുറഞ്ഞതുമായ ഭാവി ഊർജ പരിഹാരമായി തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത്.