এই বিকল্প শক্তির উৎসগুলি কি কাজ করে?
কয়েক দশক ধরে একটি প্রতিশ্রুতিশীল বিকল্প শক্তির উৎস হিসেবে চিহ্নিত, সৌর প্যানেল মুকুট ছাদ এবং রাস্তার ল্যাম্পপোস্ট এবং মহাকাশযান চালিয়ে রাখতে সাহায্য করে। কিন্তু সৌর প্যানেল কিভাবে কাজ করে?
সোজা কথায়, একটি সৌর প্যানেল কাজ করে ফোটন বা আলোর কণাকে পরমাণু থেকে মুক্ত ইলেকট্রন ঠেকিয়ে, বিদ্যুৎ প্রবাহ সৃষ্টি করে। সৌর প্যানেলগুলি আসলে অনেকগুলি ছোট ইউনিট নিয়ে গঠিত যার নাম ফোটোভোলটাইক কোষ। (ফটোভোলটাইকের সহজ অর্থ হল তারা সূর্যের আলোকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে।) একসঙ্গে সংযুক্ত অনেক কোষ একটি সৌর প্যানেল তৈরি করে।
প্রতিটি ফটোভোলটাইক কোষ মূলত একটি স্যান্ডউইচ যা দুটি আধা-পরিবাহী উপাদান, সাধারণত সিলিকন-মাইক্রো ইলেক্ট্রনিক্সে ব্যবহৃত একই জিনিসের সমন্বয়ে গঠিত।
কাজ করার জন্য, ফোটোভোলটাইক কোষগুলিকে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র স্থাপন করতে হবে। অনেকটা চুম্বকীয় ক্ষেত্রের মতো, যা বিপরীত মেরুর কারণে ঘটে, বিপরীত চার্জ পৃথক হয়ে গেলে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ঘটে। এই ক্ষেত্রটি পেতে, নির্মাতারা অন্যান্য উপকরণ সহ সিলিকনকে "ডোপ" করে, স্যান্ডউইচের প্রতিটি স্লাইসকে একটি ইতিবাচক বা নেতিবাচক বৈদ্যুতিক চার্জ দেয়।
বিশেষত, তারা সিলিকনের উপরের স্তরে ফসফরাস বীজ করে, যা layerণাত্মক চার্জ সহ সেই স্তরে অতিরিক্ত ইলেকট্রন যুক্ত করে। এদিকে, নিচের স্তরটি বোরনের একটি ডোজ পায়, যার ফলে কম ইলেকট্রন হয়, অথবা একটি ইতিবাচক চার্জ হয়। এই সব সিলিকন স্তরের মধ্যে সংযোগস্থলে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র পর্যন্ত যোগ করে। তারপর, যখন সূর্যের আলোর একটি ফোটন একটি ইলেকট্রন মুক্ত করে, তখন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সেই ইলেকট্রনকে সিলিকন জংশন থেকে বের করে দেবে।
কোষের অন্যান্য কয়েকটি উপাদান এই ইলেকট্রনগুলিকে ব্যবহারযোগ্য শক্তিতে পরিণত করে। কোষের পাশে ধাতব পরিবাহী প্লেটগুলি ইলেকট্রন সংগ্রহ করে এবং তারে স্থানান্তর করে। সেই সময়ে, ইলেকট্রন বিদ্যুতের অন্যান্য উৎসের মতো প্রবাহিত হতে পারে।
সম্প্রতি, গবেষকরা আল্ট্রাথিন, নমনীয় সৌর কোষ তৈরি করেছেন যা কেবল 1.3 মাইক্রন পুরু - মানুষের চুলের প্রস্থের প্রায় 1/100 তম - এবং অফিসের কাগজের শীটের চেয়ে 20 গুণ হালকা। প্রকৃতপক্ষে, কোষগুলি এত হালকা যে তারা একটি সাবান বুদবুদ উপরে বসতে পারে, এবং তবুও তারা গ্লাস-ভিত্তিক সৌর কোষের মতো দক্ষতার সাথে শক্তি উত্পাদন করে, বিজ্ঞানীরা জৈব ইলেকট্রনিক্স জার্নালে 2016 সালে প্রকাশিত একটি গবেষণায় রিপোর্ট করেছেন। হালকা, আরও নমনীয় সৌর কোষ যেমন এগুলি স্থাপত্য, মহাকাশ প্রযুক্তি, এমনকি পরিধানযোগ্য ইলেকট্রনিক্সের সাথে একীভূত হতে পারে।
সৌর বিদ্যুৎ প্রযুক্তি অন্যান্য ধরণের আছে - যার মধ্যে রয়েছে সৌর তাপ এবং ঘনীভূত সৌর শক্তি (সিএসপি) - যা ফোটোভোলটাইক সৌর প্যানেলের চেয়ে ভিন্ন পদ্ধতিতে কাজ করে, কিন্তু সবগুলোই সূর্যালোকের শক্তি ব্যবহার করে বিদ্যুৎ তৈরি করতে বা জল বা বাতাস গরম করতে।
