Solar Cell တစ္ခု၏စြမ္းရည္

Solar  အေၾကာင္း
+++++++++++++++++

၁။ Solar Cell ကို Photovoltaic Cell လို႔ေခၚႏိုင္ပါတယ္။Photovoltaic Cell ေတြက ေနေရာင္ျခည္နဲ႔ ထိေတြ႔တဲ့အခါမွာ ရူပေဗဒျဖစ္စဥ္သေဘာနဲ႔ေျပာရရင္ Photovoltaic Effect ကိုျဖစ္လာေစပါတယ္။ Photovoltaic Effect ဆိုတာက ေနေရာင္ျခည္(Sunlight) ကေန လွ်ပ္စစ္စြမ္းအား(Electricity) ကိုေျပာင္း လဲသြားတဲ့တဲ့စနစ္ပါ။

Solar တည္ေဆာက္ပုံ
===============
>>> Solar Cell တစ္ခုတည္ေဆာက္ရာမွာ Silicon (Si) ဆိုတဲ့ Semiconductor Material နဲ႔တည္ ေဆာက္ထားျဖင္းျဖစ္ပါတယ္။Solar Cell တစ္ခုမွာ N-Type Silicon နဲ႔ P-Type Silicon Semiconductor Material (၂)မ်ဳိးကို အသုံးျပဳထားပါတယ္။ေနေရာင္ျခည္နဲ႔ ထိေတြ႔မယ့္အျခမ္းမွာ N-Type ကိုထားၿပီး သူ႔ ေအာက္ဘက္မွာ P-Type ကိုကပ္ထားပါတယ္။

>>> N –Type Layer ရဲ႕မ်က္ႏွာျပင္မွာ လွ်ပ္စစ္စီးကူးေစႏုိင္တဲ့ Conductive Contact Strip ေလးေတြ နဲ႔ Grid ကြက္ေလးေတြပုံစံလုပ္ထားပါတယ္။ ဒါကေတာ့ Electron ေတြျဖတ္သန္းစီးဆင္းေစဖို႔ လမ္းေၾကာင္း ေလးေတြလုပ္ေပးထားတာပါ။ဒါမွျပင္ပက ၀န္(Load) ဆီကို  Electron ေတြလ်င္လ်င္ျမန္ျမန္ ေရာက္ႏုိင္မွာ ပါ။Silicon Material တစ္ခုအတြင္းမွာ Electron ေလးေတြျဖတ္သန္းသြားေနတဲ့ ခရီးကရွည္ေလေလ စြမ္း အင္ဆုံးရႈံးမႈမ်ားလာေလေလပါဘဲ။ဒါ့ေၾကာင့္ နီးစပ္ရာလမ္းေၾကာင္းကေန သြားႏုိင္ေအာင္ Conductive Contact Strip ေလးေတြ ျပဳလုပ္ေပးထားတာျဖစ္ပါတယ္။#ပုံ(၂)မွာနမူနာျပထားပါတယ္။

>>> N-Type Layer ရဲ႕မ်က္ႏွာျပင္မွာ Anti-reflected Coatingတစ္ခုနဲ႔ ထပ္ၿပီးဖုန္းအုပ္ထားပါေသး တယ္။ဒါကေတာ့ ေနေရာင္ျခည္စြမ္းအားကို ဆုံးရႈံးမႈနည္းနည္းနဲ႔ ျပည္႔ျပည္႔၀၀ စုပ္ယူႏိုင္ေအာင္ေဆာင္ရြက္ ထားတာဘဲျဖစ္ပါတယ္။

>>> P-Type Layer ရဲ႕ေအာက္ဘက္မွာေတာ့ Hole ေတြ႔သြားလာႏုိင္ေအာင္ Back Conductive Contact တစ္ခုပါ၀င္ပါတယ္။#ပုံ(၃) မွာ Solar Cell တစ္ခုရဲ႕ Layer အဆင့္ဆင့္ကိုျပထားပါတယ္။

Solar Cell တစ္ခုမွ လွ်ပ္စစ္စြမ္းအင္ထုတ္ပုံ အဆင့္ဆင့္
=====================================

>>> Solar Cell တစ္ခုေပၚကို ေနေရာင္ျခည္က်ေရာက္လာပါပီ။ ေနေရာင္ျခည္ထဲမွာဘာေတြပါလဲဆို ေတာ့ Photons လို႔ေခၚတဲ့ စြမ္းအားစုေလးေတြပါ၀င္လာပါတယ္။ ေနေရာင္ျခည္ထဲက Photons ေလးေတြက Silicon N-Type နဲ႔ P-Type Layer ႏွစ္ခုထိဆက္ထားတဲ့ PN –Junction (Depletion Zone) နဲ႔ အနီးစပ္ ဆုံးေနရာဆီကို ထိုးေဖါက္၀င္ေရာက္လာပါတယ္။ အင္အားျပင္းျပင္းနဲ႔ ထိုးေဖါက္၀င္ေရာက္လာတဲ့ Photons ေတြက PN-Junction နားမွာရွိတဲ့ Silicon Atom ေလးေတြကို ထိမိတိုက္မိသြားပါတယ္။အဲ့ဒီအခါမွာ Silicon Atom ေလးထဲက Electron ေတြက ခုန္ထြက္သြားၿပီး Hole ေတြဘဲက်န္ခဲ့ပါတယ္။ဒီလိုနဲ႔ Silicon Atom ေလးကေန Electron နဲ႔ Hole ဆိုတဲ့ Pair ေလးေတြျဖစ္ေပၚလာပါတယ္။

>>> အဲ့ဒီေနာက္ Electron ေလးေတြက PN-Junction(Depletion Region) ကိုေက်ာ္ျဖတ္ၿပီး N-Region ထဲကိုေျပးသြားၾကသလို Hole ေလးေတြကလည္း P-Region ထဲကိုေျပးသြားၾကပါတယ္။ Electron ေလးေတြက N-Region ထဲမွာ အမလွ်ပ္စစ္ဓါတ္ ( Negative Charge) အေနနဲ႔စုေနၾကၿပီး Hole ေလးေတြကလည္း P-Region ထဲမွာ အဖိုလွ်ပ္စစ္ဓါတ္ (Positive Charge) အေနနဲ႔စုသြားၾကပါတယ္။

>>> ဒီပုံစံနဲ႔ဘဲ Solar Cell ရဲ႕ Negative Contact နဲ႔ Positive Contact ၾကားမွာ Potential Different ဆိုတဲ့ လွ်ပ္စစ္ဓါတ္တန္ဖိုး တစ္ခုေပၚထြက္လာတာျဖစ္ပါတယ္။ Negative Contact နဲ႔ Positive Contact မွာ ၀န္(Load) ကိုခ်ိတ္ဆက္ လိုက္တာနဲ႔ Electron ေတြက ၀န္ (Load) ကိုျဖတ္စီးသြားၿပီး P-Region မွာရွိတဲ့ Hole ေတြဆီကို အေျပးအလႊား ခ်ဥ္းကပ္ေပါင္းစည္းၾကျပန္ပါတယ္။ Atom တစ္ခုအေနနဲ႔ ျပန္လည္ ဇာတ္ေပါင္းထုတ္ၾကလိုက္ Photons ေတြနဲ႔ထိခိုက္ၿပီး ကြဲသြားၾကလိုက္နဲ႔ ထပ္ကာထပ္ကာျဖစ္ၿပီး လွ်ပ္စစ္ဓါတ္ေတြကို ထုတ္ေပးေနျခင္း ျဖစ္ပါတယ္။#ပုံ(၄)မွာ နမူနာပုံျပထားပါတယ္။

Solar Cell တစ္ခု၏စြမ္းရည္
===================
>>> Solar Cell တစ္ခုကို စံ အေနနဲ႔ 100cm2  ကေန 225cm2 အထိျပဳလုပ္ၾကပါတယ္။အဲဒီအရြယ္ အစား Solar Cell ေတြအေနနဲ႔ 0.5Vdc ကေန 0.6Vdc ထိ အထြက္ဗို႔အားရွိပါတယ္။Current အေနနဲ႔က ေတာ့ ေနေရာင္ျခည္အားျပင္းရင္ 2-Ampere ေလာက္ထိရႏုိင္ပါတယ္။#ပုံ(၅)မွာေနေရာင္ျခည္ျပင္းအား၊ Current ၊ Voltage Graph ကိုေဖၚျပထားပါတယ္။6Volt /2A Solar Cell တစ္ခုတည္ေဆာက္ထားပုံကို    #ပုံ(၆) မွာျပသေပးထားပါတယ္။ 6Volt/4A Solar Cell တစ္ခုတည္ေဆာက္ထားပုံကို #ပုံ(၇) မွာျပသေပး ထားပါတယ္။

<ဆႏၵ နဲ႔ ဘ၀ တစ္ထပ္တည္းက်ႏုိင္ၾကပါေစ>

Credit...
Ko Thar Nge (BE,EC)