সোলার প্যানেল কিভাবে কাজ করে? - ScienceBee প্রশ্নোত্তর

বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির প্রশ্নোত্তর দুনিয়ায় আপনাকে স্বাগতম! প্রশ্ন-উত্তর দিয়ে জিতে নিন পুরস্কার, বিস্তারিত এখানে দেখুন।

+12 টি ভোট
6,377 বার দেখা হয়েছে
"পদার্থবিজ্ঞান" বিভাগে করেছেন (65,620 পয়েন্ট)

3 উত্তর

+1 টি ভোট
করেছেন (110,330 পয়েন্ট)

সূর্য এক বিশাল বড় নিউক্লিয়ার পাওয়ারের গোলা, পৃথিবী পৃষ্ঠের প্রত্যেক বর্গমিটারে, সূর্য প্রায় ১,০০০ ওয়াট এনার্জি বর্ষিত করে। যদি এই সম্পূর্ণ এনার্জিকে আমরা ক্যাচ করতে পারতাম, তবে আরামে আমাদের অফিস, বাড়ির বিদ্যুৎতের সকল চাহিদা মেটাতে পারতাম, তাও আবার সম্পূর্ণ ফ্রী’তে। যদি আমরা পুরো সাহারা মরুভূমি জুড়ে সোলার প্যানেল প্ল্যান্ট করতে পারি, তবে সম্পূর্ণ পৃথিবী জুড়ে বিদ্যুৎ চাহিদা মেটানো সম্ভব হবে।

কিন্তু ব্যাপারটা এতোটাও সহজ নয়। সূর্য কিন্তু পৃথিবীতে সরাসরি ইলেক্ট্রিসিটি সেন্ড করে না, বরং আলো এবং তাপ মিশ্রিত করে পাঠিয়ে দেয়। যদিও আলো এবং তাপ আমাদের জীবন অস্তিত্বের জন্য প্রচণ্ড প্রয়োজনীয় উপাদান। আলো, আমাদের দৃষ্টি প্রদান এবং গাছপালাকে বৃদ্ধি করতে সাহায্য করে, ফলে আমাদের খাদ্য যোগান হয়, অপরদিকে তাপ আমাদের বেঁচে থাকতে সাহায্য করে। —কিন্তু সরাসরি এই আলো এবং তাপ থেকে তো আর ঘরের বাতি জ্বলবে না, প্রয়োজন হবে ইলেক্ট্রিসিটির। তাই আমাদের এমন এক পদ্ধতি অনুসারে কাজ করতে হবে, যেখানে এই আলো আর তাপকে বিদ্যুৎতে রূপান্তরিত করা যাবে। —সোলার সেল ঠিক এই কাজটিই করে থাকে।

সোলার সেল কি?

সোলার সেল মূলত একটি ইলেট্রনিক ডিভাইজ, যেটা সরাসরি সূর্যের এনার্জিকে ইলেক্ট্রিসিটিতে রূপান্তরিত করতে পারে। এটি ক্যালকুলেটর থেকে শুরু করে স্যাটেলাইটের ডানাতেও দেখা যায়, সোলার সেলের আরেকটি নাম হচ্ছে ফোটোভোলটাইক (Photovoltaic) সেল বা পিভি (PV) —এখানে ফটো বলতে লাইট এবং ভোলটাইক বলতে ইলেক্ট্রিসিটিকে বুঝানো হয়েছে। অনেক গুলো সেল দ্বারা একত্রে গঠিত একটি প্যাকেজকে সোলার প্যানেল বলা হয়, এখানে প্রত্যেকটি সেল একে অপরের সাথে কানেক্টেড থাকে। সোলার সেল অনেকটা ব্যাটারির মতো কাজ করে, কিন্তু ব্যাটারি কেমিক্যাল থেকে ইলেক্ট্রিসিটি উৎপাদিত করে আর সোলার সেল আলো থেকে ইলেক্ট্রিসিটি উৎপাদিত করে।

ফোটোভোলটাইক সেল সাধারনত এক ধরনের সেমি কন্ডাক্টর ম্যাটেরিয়াল দ্বারা তৈরি হয়, যেমন- সিলিকন। যখন সূর্যের আলো এই সেলের উপর এসে আঘাত করে, আলো থেকে কিছু অংশ এই ফোটোভোলটাইক সেল শোষণ করে নেয়। অর্থাৎ আলো থেকে এনার্জি শোষিত হয়ে এই সেমি কন্ডাক্টর ম্যাটেরিয়ালে প্রবাহিত হয়, এই এনার্জি ইলেকট্রনকে আলাদা করে দেয় এবং মুক্তভাবে চলতে সাহায্য করে। আমরা লাইট নিয়ে বর্ণিত আর্টিকেলটি থেকে জেনেছি, আলোর সবচাইতে ক্ষুদ্র কণিকা রয়েছে, যাকে ফোটন বলা হয়। অর্থাৎ সূর্য আমাদের চারপাশে সর্বদা কোটিকোটি ফোটন বর্ষিত করছে। এখন এই ফটোনকে যদি ফোটোভোলটাইক সেলের উপর ফেলা হয় তো প্রত্যেকটি সেল কিছু ইলেক্ট্রিসিটির কিছু ভোল্ট উৎপাদিত করবে। আর প্যানেলে থাকা অনেক সেলের ভোল্ট যখন একত্রিত হবে, সেটা দ্বারা সহজেই কোন ইলেকট্রিক যন্ত্রকে পাওয়ার প্রদান করা যাবে।

সোলার সেল কতোটা দক্ষ?

পদার্থ বিজ্ঞানের বেসিক নীতি অনুসারে, আমরা কোন শক্তিকে সৃষ্টি বা ধ্বংস করতে পারি না—সব কিছু এই জগতে আগে থেকেই বিদ্যমান রয়েছে এবং আমরা শুধু শক্তির এক রুপ থেকে আরেক রূপে তাকে পরিবর্তিত করতে পারি। অর্থাৎ সোলার সেল কখনোই সূর্য থেকে প্রাপ্ত এনার্জির চেয়ে বেশি বিদ্যুৎ কনভার্ট করতে সক্ষম নয়। বেশিরভাগ সেল সূর্য থেকে প্রাপ্ত এনার্জির ১০-২০ শতাংশই ইলেক্ট্রিসিটিতে কনভার্ট করতে পারে। আর একটি সিলিকন সেল ম্যাক্সিমাম ৩০ পারসেন্ট পর্যন্তই এনার্জি কনভার্ট করতে পারে। কেনোনা সূর্যের আলোতে বিভিন্ন তরঙ্গের ফোটন থাকে, কিন্তু ফোটোভোলটাইক সেল মাত্র নির্দিষ্ট তরঙ্গকে ক্যাচ করতে পারে এবং তার উপর কাজ করতে পারে। আর বাকি এনার্জি টুকু কাজে লাগে না বা নষ্ট হয়ে যায়। আজকের সবচাইতে অত্যাধুনিক সেল ৪৫% পর্যন্ত ইলেক্ট্রিসিটি কনভার্ট করতে পারে।

বর্তমান জেনারেশন লেটেস্ট সেল আগের দ্বিতীয় এবং প্রথম জেনারেশন থেকে অনেক বেশি উন্নত। এটি ৩০% এর উপর পাওয়ার কনভার্ট করতে সক্ষম সাথে এতে খরচও অনেক কম পড়ে।

বাড়িতে সোলার প্যানেল

গ্লোবাল ওয়ার্মিং এর মতো চরম সমস্যা থেকে বাঁচতে সৌর বিদ্যুৎ সত্যিই অনেক কার্যকারী উপায়। তাছাড়া আমাদের দেশের বিদ্যুৎতের যে অবস্থা, এতে নিজের ঘরেই বিদ্যুৎ উৎপন্ন করা ভালো। সৌর বিদ্যুৎ’এর সবচাইতে ভালো ব্যাপার হলো এটি সম্পূর্ণ ফ্রী আর সেটআপ করতেও তেমন টাকা লাগে না। ঘরের ছাদে বা বাহিরে চাহিদা অনুসারে সোলার প্যানেল লাগানো থাকে, এবং রাতে পাওয়ার ব্যাকআপ পাওয়ার জন্য রেগুলার ব্যাটারি লাগানো থাকে। ব্যাটারির সাথে একটি চার্জ কন্ট্রোলার লাগানো থাকে, কেনোনা ব্যাটারি যদি ওভার চার্জ না হয়, তবে সেটা অনেক ভালো ব্যাকআপ দিতে সক্ষম হয়। ব্যাটারি একবার ফুল চার্জ হয়ে গেলে কন্ট্রোলার আর পিভি মডিউল থেকে ব্যাটারিতে কারেন্ট প্রবাহিত করে না।

সোলার সেলের সাথে একটি প্রধান সমস্যা হচ্ছে, প্যানেল থেকে এবং ব্যাটারি থেকে যে বিদ্যুৎ সরাসরি আসে, সেটা ডিসি বা ডাইরেক্ট কারেন্ট। কিন্তু বাড়ির টিভি, ফান, সহ প্রায় যেকোনো যন্ত্রপাতি চালাতে প্রয়োজন এসি বা অলটারনেটিং কারেন্ট; তাই একটি ইনভার্টার লাগানো থাকে যেটা ডিসি কে এসি তে রূপান্তরিত করে। বেশিরভার ইনভার্টার স্বয়ংক্রিয়ভাবে কাজ করে। তবে আজকের কিছু লেটেস্ট সোলার মডিউল যেটার নাম এসি মডিউল; যেখানে বিল্ডইনভাবে ইনভার্টার লাগানো থাকে। তাছাড়া বাইরে সোলার প্যানেল টি ঠিকঠাক মতো সূর্যের দিকে মুখ করে ইন্সটল করার প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। আপনার বাড়িতে সম্পূর্ণ সৌর বিদ্যুৎ সিস্টেম সেটআপ করে নেওয়ার জন্য, আমি রেকমেন্ড করবো কোন লাইসেন্স ধারী ইলেক্ট্রিশিয়ানকে হায়ার করার, এতে আপনার কাজ পারফেক্ট হবে, সাথে সামনের ১৫-২০ বছর ফ্রী’তে বিদ্যুৎ উপভোগ করতে পারবেন।

 

0 টি ভোট
করেছেন (141,850 পয়েন্ট)

সূর্য একটি বিশাল পরিমাণে আলো এবং তাপ শক্তি আমাদের পৃথিবীতে বিকিরণ করে, মাত্র দুই ঘন্টায় পৃথিবীর উপরিভাগে যে পরিমাণ সৌরশক্তি আসে তা পুরো বছর ধরে আমাদের সমস্ত শক্তির প্রয়োজন মেটানোর জন্য যথেষ্ট।

সূর্যের কাছ থেকে এই শক্তি গ্রহন এবং ব্যবহারের দুটি মূল উপায় রয়েছে। একটা হলো সৌর প্যানেল (ফটোভোল্টিক্স), যা আলোকে বিদ্যুতে রূপান্তর করে। আর অন্যটা হলো সৌর তাপবিদ্যুৎ, যা সূর্যের শক্তিকে তাপে রূপান্তরিত করে।

একটি সৌর প্যানেলের মধ্যে আপনি সুসজ্জিতভাবে সাজানো সৌরকোষ দেখতে পাবেন, যেগুলো পাতলা দুই টুকরা বিপরীতচার্জ বিশিষ্ট ধাতু (সাধারণত সিলিকন) দিয়ে তৈরি। যখন সূর্যের আলো কোষগুলোর উপর বিকিরিত হয় তখন আলোর ফোটোনগুলি সিলিকন পরমাণুর ইলেক্ট্রনকে আঘাত করে, যা ফটোইলেক্ট্রিক ইফেক্ট হিসেবে পরিচিত। আর ইলেক্ট্রন প্রবাহের ফলে প্রতিটি সৌরকোষে বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়।

সূর্যের শক্তি সংগ্রহের আরেকটি উপায় হলো আলোকে তাপে রূপান্তর করা। এই ক্ষেত্রে সৌর-তাপবিদ্যুৎকেন্দ্রগুলি পানি বা অন্যান্য তরল গরম করার উদ্দেশ্যে আয়না এবং লেন্সের সাহায্যে তরলের উপর সূর্যালোকের প্রতিফলন ঘটায় এবং আলোক রশ্মি কেন্দ্রীভূত করে। আর এর ফলে যে তাপ পাওয়া যায় সেটা বাড়ি বা অন্যান্য প্রতিষ্ঠানে গরম পানি সরবরাহের জন্য অথবা বিদ্যুৎ উৎপাদনের উদ্দেশ্যে টারবাইন ঘোরাতে ব্যবহৃত হয়।

তবে এটি কেবল দিনের বেলা তৈরি করা যায়। এর অর্থ হলো দিনরাত অবিচ্ছিন্নভাবে বিদ্যুত সরবরাহ করার জন্য এটিসহ অন্যান্য শক্তির উৎস ব্যবহার করা প্রয়োজন।

যাইহোক, নবায়নযোগ্য শক্তির একটি পরিষ্কার, বহুমুখী এবং ক্রমবর্ধমান উৎস হিসেবে সৌরশক্তির বিকল্প নেই। সৌর প্যানেলগুলি বর্তমানে বিশ্বের মোট বিদ্যুতের মাত্র ২.৭ শতাংশ উৎপাদন করে থাকে, তবে সৌর বিদ্যুৎ উৎপাদনে আমাদের মোট ক্ষমতা আগামী দশকে বর্তমানের তুলনায় তিনগুণের চেয়ে বেশি প্রত্যাশিত।

ক্রেডিট: মোহাম্মাদ হাসান রিজভী প্রান্ত

তথ্যসূত্র: BBC Science Focus Magazine

0 টি ভোট
করেছেন (43,930 পয়েন্ট)

কোনো তলে যখন আলো এসে আপতিত হয়, তখন ঐ তল থেকে ইলেকট্রন নির্গত হওয়ার প্রক্রিয়ায় হলো ফটো তড়িৎ ক্রিয়া৷ আমরা যদি সৌর প্যানেল কে তল ধরে নিই, আর সূর্য হলো আলোর উৎস। আমরা জানি, কম্পাঙ্ক হল শক্তির সমানুপাতিক। মানে যত কম্পাঙ্ক বাড়বে শক্তিও তত বাড়তে থাকবে। তাহলে উৎপন্ন শক্তি হবে সোলার প্যানেলের উপর আপতিত আলোর কম্পাঙ্কের সমানুপাতিক। আলোর কণা গুলোকে আমরা ফোটোন হিসেবে চিনি। সূর্য থেকে অসংখ্য( স্বতস্ফূর্ত প্রক্রিয়া) ফোটোন এসে সোলার প্যানেলে আপতিত হয়। সোলার প্যানেলে থাকা ইলেক্ট্রন সেই আপতিত ফোটোন থেকে শক্তি শোষণ করে এবং শোষণের পর ইলেকট্রন নির্গত হবে প্যানেল থেকে। উল্লেখ্য ইলেকট্রন নির্গত হওয়ার প্রক্রিয়াটি আলোর তীব্রতার উপর নির্ভর করে না, নির্ভর করে আলোর কম্পাঙ্কের উপর। এইতো গেলো ফটোতড়িৎ ক্রিয়ার কথা। এখন আসা যাক প্যানেলের ভিতর আসলে কি ঘটে থাকে?

উপরের আলোচনা থেকে এটা পরিষ্কার যে, সোলার প্যানেল আলোক শক্তিকে তড়িৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে। সোলার প্যানেলের প্রতিটি কোষ (সেল) তৈরি হয় পি-এন জাংশন ডায়োড দিয়ে। এই ডায়োড টা আমরা সচরাচর যে ডায়োড দেখি ঠিক সেরকম নয়। একটা পাতলা পি -টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের আবরণ থেকে আরেকটা এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের উপর। পি - টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের উপর অল্প পরিমাণে তড়িৎ বিশ্লেষ্য দেয়া থাকে। এন - টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের উপত থাকে বিদ্যুৎ সংগ্রহের জন্য ইলেকট্রোড।

image

যখন আলো পি-এন জাংশনে এসে পরে, তখন আলোর সাথে থাকা ফোটোন খুব সহজে জাংশনে প্রবেশ করে। ফোটোনের শক্তিই জাংশনে ইলেকট্রন- হোল পেয়ার তৈরি হতে সাহায্য করে। বাকি কাজ টা সাধারণ সেমিকন্ডাক্টরের মতই সম্পাদিত হয়। সোলারের প্রতটি কোষ( সেল) ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র ব্যটারির মত কাজ করে এবং যে ভোল্টেজ উৎপন্ন হয় তাই হলো ফটোভোল্টেজ। আর এভাবেই আমরা একটি সলার প্যানেলে থাকা হাজার হাজার সেল থেকে বিদ্যুৎ পেয়ে থাকি।

সম্পর্কিত প্রশ্নগুচ্ছ

+5 টি ভোট
1 উত্তর 535 বার দেখা হয়েছে
+12 টি ভোট
1 উত্তর 1,210 বার দেখা হয়েছে
+12 টি ভোট
1 উত্তর 270 বার দেখা হয়েছে
27 ডিসেম্বর 2020 "পদার্থবিজ্ঞান" বিভাগে জিজ্ঞাসা করেছেন Soaibur Rahman (65,620 পয়েন্ট)
+1 টি ভোট
1 উত্তর 379 বার দেখা হয়েছে
0 টি ভোট
1 উত্তর 202 বার দেখা হয়েছে
24 অক্টোবর 2021 "পদার্থবিজ্ঞান" বিভাগে জিজ্ঞাসা করেছেন Anupom (15,280 পয়েন্ট)

10,771 টি প্রশ্ন

18,440 টি উত্তর

4,741 টি মন্তব্য

257,035 জন সদস্য

38 জন অনলাইনে রয়েছে
1 জন সদস্য এবং 37 জন গেস্ট অনলাইনে
  1. M D Akib

    110 পয়েন্ট

  2. vin88com

    100 পয়েন্ট

  3. KevinHefner2

    100 পয়েন্ট

  4. EvieOrd06888

    100 পয়েন্ট

  5. zbetfund

    100 পয়েন্ট

বাংলাদেশের সবচেয়ে বড় উন্মুক্ত বিজ্ঞান প্রশ্নোত্তর সাইট সায়েন্স বী QnA তে আপনাকে স্বাগতম। এখানে যে কেউ প্রশ্ন, উত্তর দিতে পারে। উত্তর গ্রহণের ক্ষেত্রে অবশ্যই একাধিক সোর্স যাচাই করে নিবেন। অনেকগুলো, প্রায় ২০০+ এর উপর অনুত্তরিত প্রশ্ন থাকায় নতুন প্রশ্ন না করার এবং অনুত্তরিত প্রশ্ন গুলোর উত্তর দেওয়ার আহ্বান জানাচ্ছি। প্রতিটি উত্তরের জন্য ৪০ পয়েন্ট, যে সবচেয়ে বেশি উত্তর দিবে সে ২০০ পয়েন্ট বোনাস পাবে।


Science-bee-qna

সর্বাপেক্ষা জনপ্রিয় ট্যাগসমূহ

মানুষ পানি ঘুম পদার্থ - জীববিজ্ঞান চোখ এইচএসসি-উদ্ভিদবিজ্ঞান এইচএসসি-প্রাণীবিজ্ঞান পৃথিবী রোগ রাসায়নিক শরীর রক্ত #ask আলো মোবাইল ক্ষতি চুল কী চিকিৎসা #science পদার্থবিজ্ঞান সূর্য প্রযুক্তি স্বাস্থ্য মাথা প্রাণী গণিত বৈজ্ঞানিক মহাকাশ পার্থক্য #biology এইচএসসি-আইসিটি বিজ্ঞান খাওয়া গরম শীতকাল #জানতে কেন ডিম চাঁদ বৃষ্টি কারণ কাজ বিদ্যুৎ রাত রং উপকারিতা শক্তি লাল আগুন সাপ মনোবিজ্ঞান গাছ খাবার সাদা আবিষ্কার দুধ উপায় হাত মশা শব্দ মাছ ঠাণ্ডা মস্তিষ্ক ব্যাথা ভয় বাতাস স্বপ্ন তাপমাত্রা গ্রহ রসায়ন উদ্ভিদ কালো পা কি বিস্তারিত রঙ মন পাখি গ্যাস সমস্যা মেয়ে বৈশিষ্ট্য হলুদ বাচ্চা সময় ব্যথা মৃত্যু চার্জ অক্সিজেন ভাইরাস আকাশ গতি দাঁত কান্না আম হরমোন বাংলাদেশ
...