সৌর কোষে সূর্যের আলো ফোকাস করতে লেন্স ব্যবহার করে আরও বিদ্যুৎ উত্পাদিত হবে?

Question

আমি বেশ কিছুদিন ধরে এই প্রশ্নটি নিয়ে ভাবছিলাম। একটি আদর্শ কেস ধরে নিলে, সৌর কোষগুলিতে আঘাতকারী ফোটনগুলির শক্তি সমীকরণের দ্বারা বর্ণিত হিসাবে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়:

$RI^2t=W\equiv E=\hbar\nu$

যেখানে হ'ল ফোটনের ফ্রিকোয়েন্সি। লেন্স ব্যবহার করলে ফটনের ফ্রিকোয়েন্সি বাড়বে না, ফলে অতিরিক্ত বিদ্যুত উত্পন্ন হয় না।$\nu$

আমি কী ভেবে ভ্রান্ত হয়েছি যে সৌর কোষের দ্বারা কোনও অতিরিক্ত বিদ্যুৎ উত্পাদিত হবে না যখন কোনও লেন্স তার উপর আলো ফোকাস করার জন্য ব্যবহার করা হয়?

Comments

যদি এটি সত্য হয় তবে আমরা ফোটনগুলি ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য একটি লেন্স ব্যবহার করতে পারি এবং কম আলো থেকে একই শক্তি উত্পাদন করতে পারি ... এবং তারপরে আরও সৌর কোষ ব্যবহার করে, একই পরিমাণ আলো থেকে আরও বেশি শক্তি!

— ব্যবহারকারী 253751

Answer 1

আপনার সমীকরণটি আংশিকভাবে সঠিক। আপনি প্রতি ফোটন শক্তি ( ) গণনা করেছেন , তবে আপনি ফোটনের সংখ্যা অবহেলা করেছেন । এজন্য ইউনিটগুলি মেলে না (পাওয়ার জন্য ইউনিট সময় শক্তি, যখন আপনি কেবল প্রতিটি ফোটনের জন্য শক্তি পেয়েছিলেন)।$\hbar \nu$

$A_p$$\Phi$$E$$W_{Ideal} =A_p \cdot \Phi \cdot E$

$A_L$$A_p$

Comments

সুতরাং যদি লেন্সগুলি বিদ্যুত উত্পাদন বাড়িয়ে তুলতে পারে তবে সেগুলি বর্তমানে ব্যবহৃত হয়?

— টিবিবিটি

প্রকৃতপক্ষে

— ড্যান

আমি ভুল হতে পারি, তবে দিনের বেলা সূর্যের রশ্মির কোণ পরিবর্তন হয়। এই লেন্স ব্যবহার করে কিছুটা অ-ব্যবহারিক হয় না?

— টিবিবিটি

লেন্সগুলি কয়েকটি ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়, কারণ তারা প্রতি বর্গ ইঞ্চি সৌর কোষে আরও বেশি সৌর শক্তি সংগ্রহ করতে দেয় (ঘটনাস্থলের আরও বেশি বর্গ ইঞ্চি এক অঞ্চলে কেন্দ্রীভূত করে)। কিছু ক্ষেত্রে, এটি আসলে সুবিধা দেয় (সর্বাধিক দক্ষতার সৌর কোষগুলিকে তাদের কাজ করার জন্য ফটনের প্রচুর পরিমাণে প্রবাহ প্রয়োজন)। তবে এটি ব্যবহার করা কঠিন কারণ এর অর্থ হ'ল তাপ অপচয় হ্রাসের বর্ধিত চাহিদা রয়েছে যা সহজ নয়। প্রায় দুই বছর আগে, আমি এমন একটি সৌর কোষ শুনেছি যার সুনির্দিষ্ট দক্ষতা লাক্সের 100+ সূর্যের সময়ে অর্জন করা হয়েছিল, যাতে পৌঁছাতে লেন্সিংয়ের প্রয়োজন হয়।

— কর্ট অ্যাম্মন

@ টিবিবিটি লেন্সগুলি পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বাড়িয়ে উত্পাদন বাড়িয়ে তুলতে পারে, তবে আয়নাগুলি পারে যা বিদ্যুত উত্পাদন করে যা কিছু আলোকিত করে light এগুলি দেখুন: en.wikedia.org/wiki/Concentrated_solar_power

— প্যাট্রিক এম

Answer 2

হ্যাঁ, লেন্স বা আয়না ব্যবহার করে সৌর কক্ষে আলোকসজ্জা বাড়ানো বৈদ্যুতিক শক্তি আউটপুট বৃদ্ধি করে।

তবে সীমাবদ্ধ কারণ রয়েছে। একটি সৌর কোষের কার্যকারিতা তাপমাত্রা সহ হ্রাস পায়। বর্তমান ফোটন ফ্লাক্সের সাথে আনুপাতিকভাবে স্থিতিশীল থাকে, তবে সেমিকন্ডাক্টর জংশন উত্তপ্ত হওয়ার সাথে সাথে ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ হ্রাস পায়। তবুও, আরও ফ্লাক্স আরও বেশি শক্তি দেয়, যদিও বেশ লিনিয়ার নয়।

চালিয়ে যান, এবং সৌর কোষটি এত গরম হয়ে যায় যে সেমিকন্ডাক্টরটি এটির থেকে তৈরি আর সেমিকন্ডাক্টরের মতো কাজ করে না। সিলিকনের প্রায় 150 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড। আপনি যদি ঘরটি শীতল রাখতে পারেন তবে আপনি এটি উচ্চতর ফোটন ফ্লাক্স দিয়ে আঘাত করতে পারেন। তবে অন্যান্য অ-রৈখিক প্রভাবগুলি এগুলি পেতে শুরু করে এবং আপনি উচ্চ প্রবাহের স্তরে ক্ষয়কর রিটার্ন পেতে শুরু করেন।

Comments

এরপরে, 1.5 বা 2x বলে অল্প পরিমাণে বৃদ্ধি কী বর্তমানে বিদ্যমান সৌরজগতের জন্য উপকারী হবে? আপনার সাধারণ গ্রাহক 100 ওয়াটের সোলার প্যানেলের দৃষ্টিকোণ থেকে বাড়ানো, ফোকাস পরিবর্তন ইত্যাদির অসুবিধা অর্জন করে না।

@ ফ্র্যাঙ্ক: এটি প্যানেলটি কতটা তাপমাত্রা বৃদ্ধি সহ্য করতে পারে তার উপর নির্ভর করে। ফিনিক্সে আগস্টে গরমের দিনে, সম্ভবত তা নয়, যেহেতু প্যানেলটি ইতিমধ্যে ইতিমধ্যে তার সর্বোচ্চ তাপমাত্রার কাছাকাছি রয়েছে। অন্যান্য ক্ষেত্রে, 1.5x বা 2x জরিমানা হতে পারে। মনে রাখবেন যে 15% দক্ষ মানে 85% অদক্ষ, সুতরাং 85% সূর্যের আলো প্যানেলটি গরম করার দিকে যায়। প্রতি বর্গ মিটারের প্রায় 1.2 কিলোওয়াট সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে, এটি প্রতি বর্গ মিটার তাপের 1 কিলোওয়াট। প্রতি বর্গমিটারে 1.5 বা 2 কিলোওয়াট লাগতে পারে? সম্ভবত কখনও কখনও, তবে সাধারণ ক্ষেত্রে সম্ভবত যদি এটি সম্মুখের জন্য ডিজাইন না করা হয় not

— অলিন ল্যাথ্রপ

Answer 3

আগ্রহের ফ্রিকোয়েন্সিতে ফোটনের ঘনত্ব যত বেশি, ফোটনগুলির হিসাবে শক্তি তত বেশি সেমিকন্ডাক্টরের ইলেকট্রনগুলিকে ব্যান্ড-ফাঁক এবং এর বাইরে উচ্চ শক্তি কক্ষপথে উত্তেজিত করে। যা বলা হচ্ছে, যেমন ওলিন বলেছিলেন, বৃদ্ধিটি রৈখিক নয়। অবশেষে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, বর্ধিত ফোটনের তীব্রতার ফলে বিদ্যুতের বর্ধমান বৃদ্ধি বৃদ্ধি পায়।

আমার পরামর্শ হ'ল ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলি উপকারের জন্য প্রত্যাখ্যান করার জন্য লেন্স ফিল্টার এবং অন্যান্য পদ্ধতি ব্যবহার করা উচিত। আমরা কেবল তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ফোটনগুলিই চাই যা সেই নির্দিষ্ট আধা-কন্ডাক্টরের জন্য ব্যান্ড-ফাঁক জুড়ে ইলেক্ট্রনগুলিকে উত্তেজিত করে তোলে।

যে কোনও ফোটন এটি না করে কেবলমাত্র তাপমাত্রা বাড়ায়। সুতরাং আপনি কেবল প্রাসঙ্গিকতার ফোটনের ইভেন্ট ফোটনের ঘনত্ব বাড়িয়ে তুলতে চান।

আপনি জলীয় হিটার উদ্দেশ্যে তাদের মাধ্যমে জল চালিত করে তাদের নীচে অ্যালুমিনিয়াম তাপের ডুব দিয়ে সোলার অ্যারেগুলি শীতল করতে পারেন। আমি একটি ট্রেড শোতে এমন একটি সেটআপ দেখেছি। এটি একটি স্পেনীয় সংস্থা করেছিল তবে আমি নামটি মনে করি না। উভয় বিদ্যুত এবং উত্তেজক জল গরম করার জন্য সেটআপ সমন্বিত সৌর শক্তি।

Answer 4

মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ে সৌরশক্তি রূপান্তর করার একটি নতুন উপায় আবিষ্কার করা হয়েছে। দয়া করে দেখুন: https://phys.org/news/2011-04-solar-power-cells-hided- চৌম্বকীয় html

এটি আলোর চৌম্বকীয় উপাদানটি ব্যবহার করে যা প্রকাশিত হয় যখন উচ্চ তীব্রতা আলো যেমন স্বচ্ছ তবে বৈদ্যুতিক পরিবাহী উপাদান, কাঁচের মধ্য দিয়ে যায় glass প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে 10 মিলিয়ন ওয়াটের তীব্রতার দিকে আলোককে আলোকপাত করতে হবে। সূর্যের আলো এটি নিজস্বভাবে তীব্র নয়, তবে নতুন উপকরণগুলি অনুসন্ধান করা হচ্ছে যা কম তীব্রতায় কাজ করবে।

লেন্স এবং আয়না ব্যবহার করে আপনার আলোর ঘনত্বের প্রচলিত সৌর কোষ থেকে আরও শক্তি আহরণের পক্ষে সীমিত সম্ভাবনা রয়েছে তবে এটি অবশ্যই এই নতুন পদ্ধতিতে বৈদ্যুতিক শক্তি বাড়িয়ে তুলবে।

Comments

যেমনটি আপনি উল্লেখ করেছেন, এটি প্রশ্নের উত্তর দেয় না।

— hazzey