বর্তমানে নতুন নতুন শক্তি কে ব্যবহার করার জন্য আধুনিক প্রযুক্তিতে তৈরি উপকরণ ব্যবহার করা হচ্ছে। সূর্য প্রাকৃতিক শক্তির সবচেয়ে বড় ভাণ্ডার, এ থেকে প্রাপ্ত শক্তিকে সৌরশক্তি বলে। সৌরশক্তি প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়। আর তা ব্যবহার করে মানুষজন অনেক সুবিধা পান। পাশাপাশি পরিবেশকে নিরাপদ রাখাও জরুরি। সোলার প্যানেল সৌর শক্তি ব্যবহারের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সরঞ্জাম।
এই আর্টিকেলের মাধ্যমে আমরা জানাবো সোলার প্যানেল কিভাবে কাজ করে? যেখান থেকে আপনি সোলার প্যানেলের শক্তি দক্ষতা এবং এর সাথে সম্পর্কিত সমস্ত তথ্য পেতে পারেন। সোলার প্যানেল কিভাবে কাজ করে? তা বোঝার আগে, আমি আপনাকে সোলার প্যানেল সম্পর্কে সাধারণ তথ্যও প্রদান করব।
সোলার সেল কী?
সোলার প্যানেল এমন একটি ডিভাইস যা সৌর শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে। সোলার প্যানেল প্রধানত সোলার সেল দিয়ে গঠিত। যেগুলি একটি শক্তিকে অন্য শক্তিতে রূপান্তর করতে কাজ করে, যা ফটোভোলটাইক সেল নামেও পরিচিত। সৌর প্যানেলের প্রধান কাজ PV সেল দ্বারা সম্পন্ন হয়। ফটোভোলটাইক মানে যা সৌর শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে।
যদি আমরা সোলার প্যানেলের ইতিহাস সম্পর্কে কথা বলি, 1839 সালে ফরাসি বিজ্ঞানী এডমন্ড বেকারেল ফটোভোলটাইক প্রভাব এর খোঁজ করেছিলেন। তিনি ধাতব ইলেক্ট্রোডের তৈরি একটি সেলের মাধ্যমে এই খোঁজ করেছিলেন। এর পরে, 1873 সালে সেলেনিয়ামে, উইলবি স্মিথ আবিষ্কার করেছিলেন যে এটি ফটো-কন্ডাক্টর হিসাবে কাজ করে। 1883 সালে চার্লস ফ্রিটস সেলেনিয়াম থেকে প্রথম সৌর সেল তৈরি করেছিলেন। বর্তমানে ব্যবহৃত সৌর কোষগুলি সিলিকন দিয়ে তৈরি, যা 1954 সালে ড্যারিল চ্যাপিন, ক্যালভিন ফুলার এবং জেরাল্ড পিয়ারসন দ্বারা বেল ল্যাবসে তৈরি করা হয়েছিল।
সোলার সেল কিভাবে তৈরি হয়?
সৌর প্যানেলের প্রধান কাজ সোলার সেল দ্বারা সম্পন্ন হয়। যেগুলো সিলিকন দিয়ে তৈরি। সিলিকন একটি অর্ধপরিবাহী বা Semiconductor Material
বালি দিয়ে সোলার সেল তৈরি করার জন্য সেটাকে 99.999 % শুদ্ধ Silicon Crystal এ বদলাতে হয়। এর জন্য বালির সাথে (Sio2) + কার্বন(C) মিশিয়ে 1800 থেকে 2000 ডিগ্রি Temperature এ Purification প্রক্রিয়ার মাধ্যমে 98% শুদ্ধ প্রাকৃতিক Silicon তৈরি করা হয়।
এই প্রাকৃতিক সিলিকনকে গ্যাসীয় Silicon এর যৌগিক রূপে বদলাতে হয়। এরপর উচ্চ শুদ্ধতা Polycrystallne Silicon পাওয়ার জন্য একে হাইড্রোজেন (H2) এর সাথে মেশানো হয়। এর পর এটি Brick বা Cylender আকৃতির টুকরো তে পরিণত হয়।
সিলিকন এর এই Brick বা Cylender আকৃতির Ingot টুকরো গুলোকে আকার দেবার জন্য অনেক পাতলা পাতলা করে কাটা হয়। যাকে সিলিকন Weapor বলে
সোলার সেল কিভাবে কাজ করে?
আমরা যদি Silicon এর Chemical bonding দেখি তো দেখব সিলিকনের একটি Atom এর শেষ কক্ষে চারটি ইলেকট্রন থাকে। যার জন্য সিলিকনের কাছে কোনো ফ্রি ইলেকট্রন থাকে না কারেন্ট কে Flow করার জন্য।
সিলিকন Weapor কে নেগেটিভ করার জন্য ফসফরাসের Droping করা হয়। ফসফরাসের একটি এটমের শেষে কক্ষে পাঁচটি ইলেকট্রন থাকে। সিলিকনের সাথে ফসফরাস Droping করার সময় সিলিকনের চারটা ইলেকট্রনের সাথে ফসফরাসের চারটা ইলেকট্রন জুড়ে যায়। যার ফলে ফসফরাসের অ্যাটমে একটি ইলেকট্রন ফ্রি থেকে যায়। ফ্রি ইলেকট্রন থাকার ফলে ফসফরাসের ড্রপিং করা সিলিকন Weapor এ নেগেটিভ চার্জ চলে আসে। এইভাবে সিলিকনের এন জংশন তৈরি করা হয়।।
পি জংশন মানে পজিটিভ জাংশন তৈরি করার জন্য সিলিকন এর উপর বোরন এর Droping করা হয়। বোরন এর এটোমের শেষ কক্ষে তিনটি ইলেকট্রন থাকে। যখন সিলিকনের উপর ব্রণের Droping করা হয় তখন সিলিকনের তিনটি ইলেকট্রনের সাথে ব্রণের তিনটি ইলেকট্রন জুড়ে যায়। এবং সিলিকনের একটি ইলেকট্রন খালি থেকে যায় বন্ডিংয়ের জন্য। যার জন্য এই সিলিকন Weapor এ হোল তৈরি হয়। সেই জন্য এই সিলিকন Weapor এ পজিটিভ চার্জ চলে আসে। এইভাবে সিলিকন Weapor এ পি জংশন তৈরি করা হয়।
সোলার সেল তৈরি করার জন্য পি জাংশন এবং এন জাংশন কে জুড়ে দেওয়া হয়। পি জংশনকে নীচে এবং এন জংশনকে উপরে রাখা হয়। P-N কে জুড়ে দেওয়ার ফলে N- Junction এর কিছু ফ্রি ইলেকট্রন P-Junction এর Hole গূলোকে ভরে দেয়। যার ফলে দুই Junction এর মাঝে Deplicion Region তৈরি হয়। এই Deplicion Region এন টাইপের ফ্রী ইলেকট্রন কে পি টাইপের Hole এ যেতে দেয় না।
যখন এর ওপর কোন লোড দেওয়া হয় তখন এর সার্কিট কমপ্লিট হয়। এন টাইপের ফ্রি Electron গুলো পি টাইপের হোলগুলো কে ভরে দেয়।
এরকম সোলার সেল এ যখন সানলাইটের ফোটন্স এনার্জি পরে তখন কিছু ইন্টারেস্টিং হয়। সানলাইট এন টাইপ লেয়ার ক্রস করে Deplicion Region এ পড়ে, তখন তারা সেই আলো থেকে নির্গত ফোটনগুলিকে শোষণ করে, যার কারণে অর্ধপরিবাহী পদার্থের ভিতরে ইলেকট্রনগুলি মুক্ত হয়। এই মুক্ত ইলেকট্রনগুলি বৈদ্যুতিক প্রবাহ উৎপন্ন করে, যার মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়।
সোলার প্যানেলগুলি অনেক সৌর সেলের সাহায্যে তৈরি করা হয়, যা সৌর শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করতে সক্ষম। সিলিকন দিয়ে তৈরি এই সৌর সেলগুলি সূর্যালোকের উপস্থিতিতে বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ তৈরি করে। আর এমন পরিস্থিতিতে মুক্তভাবে প্রবাহিত ইলেকট্রন সৌর সেলের ভিতরে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে। আর ইলেকট্রনের এই প্রবাহকে তড়িৎ প্রবাহ বলে। এই কারেন্টের পরিমাণ, প্রতিটি সৌর সেল দ্বারা উত্পন্ন শক্তি নির্ধারণ করে।
সোলার প্যানেল দ্বারা উত্পাদিত এই কারেন্ট DC আকারে উত্পাদিত হয়। সৌর প্যানেলে উত্পাদিত এই কারেন্ট ব্যাটারিতে সংরক্ষণ করা যেতে পারে। বাড়িতে ব্যবহৃত বেশিরভাগ যন্ত্রপাতি AC তে কাজ করে, তাই সোলার প্যানেল থেকে উৎপন্ন বৈদ্যুতিক প্রবাহকে ইনভার্টারের মাধ্যমে ডিসি থেকে এসি-তে রূপান্তরিত করা হয়। এভাবে সূর্য থেকে প্রাপ্ত শক্তিকে বৈদ্যুতিক আকারে রূপান্তর করে কাজ করা হয়।
উপসংহার
উপরে উল্লিখিত আর্টিকেলের মাধ্যমে, আপনি সোলার প্যানেলের কার্যপ্রণালী বুঝতে পারেন। সৌর সেলগুলি একটি সৌর প্যানেলে প্রধান কাজ সম্পাদন করে। সৌর প্যানেলগুলি সুরক্ষার কারণে বিভিন্ন স্তরে তৈরি করা হয়। সোলার প্যানেল প্রধানত তিন প্রকার যা দক্ষতার উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। এগুলি পলিক্রিস্টালাইন, মনোক্রিস্টালাইন এবং বাইফেসিয়াল ধরণের। ভোক্তারা তাদের প্রয়োজন অনুযায়ী ব্যবহার করতে পারেন। সমস্ত সৌর ডিভাইসের কাজের সিস্টেম একই রকম। কিছুতে, সিলিকনের পরিবর্তে অন্যান্য সেমিকন্ডাক্টর ব্যবহার করা হয়।
