फोटोवोल्टिक सौर ऊर्जा रूपांतरण प्रणाली किसका उपयोग करती है

Question

Examoogle · Accepted Answer

B: सौर सेल (Solar cell)

Explanation & Concepts:
एक फोटोवोल्टिक (PV) सौर ऊर्जा रूपांतरण प्रणाली फोटोवोल्टिक प्रभाव का उपयोग करके प्रकाश ऊर्जा (फोटॉन) को सीधे विद्युत ऊर्जा (DC करंट) में परिवर्तित करती है। यह प्रक्रिया अनिवार्य रूप से सौर सेल द्वारा सुगम होती है, जो क्रिस्टलीय सिलिकॉन जैसी सामग्रियों से निर्मित अर्धचालक उपकरण होते हैं।

Working Principle: जब अर्धचालक की बैंडगैप ऊर्जा से अधिक ऊर्जा वाला प्रकाश सौर सेल पर पड़ता है, तो यह इलेक्ट्रॉन-होल जोड़े उत्पन्न करता है। सौर सेल के p-n जंक्शन पर अंतर्निहित विद्युत क्षेत्र इलेक्ट्रॉनों को n-प्रकार की परत की ओर और होल को p-प्रकार की परत की ओर धकेलता है, जिससे सेल के टर्मिनलों पर एक विभवान्तर उत्पन्न होता है। जब लोड जोड़ा जाता है, तो इसके परिणामस्वरूप बाहरी DC करंट प्रवाहित होता है।

Key Formulas: $E = h
u = \frac{hc}{\lambda}$ — आपतित फोटॉनों की ऊर्जा; $I = I_{ph} - I_0(e^{\frac{qV}{nkT}} - 1)$ — सौर सेल के लिए आदर्श डायोड समीकरण

Key Points: फोटोवोल्टिक प्रणालियाँ p-n जंक्शन अर्धचालकों में प्रकाश-विद्युत प्रभाव (photoelectric effect) का उपयोग करती हैं।; एकल सौर सेल का आउटपुट आमतौर पर कम (0.5V - 0.6V) होता है, इसलिए सेल को मॉड्यूल में व्यवस्थित किया जाता है।; रूपांतरण दक्षता शॉक्ले-क्वेसर सीमा (Shockley-Queisser limit) द्वारा सीमित होती है।; सौर तालाब तापीय भंडारण प्रणालियाँ हैं, जबकि ईंधन सेल विद्युत रासायनिक ऊर्जा रूपांतरण उपकरण हैं।

Advantages: कोई घूमने वाला हिस्सा नहीं, जिससे कम रखरखाव की आवश्यकता होती है।; शून्य परिचालन उत्सर्जन के साथ पर्यावरण के अनुकूल।

Disadvantages: उच्च प्रारंभिक पूंजी लागत।; ऊर्जा की रुक-रुक कर उपलब्धता जिसके लिए भंडारण (बैटरी) की आवश्यकता होती है।

Applications: आवासीय छत के सौर पैनल।; दूरसंचार और अंतरिक्ष उपग्रहों के लिए दूरस्थ बिजली आपूर्ति।

Additional Info: ईंधन सेल ईंधन (जैसे हाइड्रोजन) और ऑक्सीडेंट के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से बिजली उत्पन्न करते हैं।. सौर तालाब पानी में लवणता प्रवणता (salinity gradients) के माध्यम से सौर तापीय ऊर्जा एकत्र और संग्रहीत करते हैं।. 'फोटोवोल्टिक' शब्द 'फोटो' (प्रकाश) और 'वोल्टिक' (एलेसेंड्रो वोल्टा से बिजली) से लिया गया है।

Answer: B सही है — सौर सेल प्राथमिक अर्धचालक उपकरण हैं जो फोटोवोल्टिक प्रभाव के माध्यम से प्रकाश ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करते हैं।

Exam Tip: हमेशा PV (सीधे प्रकाश से बिजली) और सौर तापीय (ऊष्मा से बिजली या ऊष्मा-भंडारण) प्रणालियों के बीच अंतर करें, क्योंकि परीक्षा के प्रश्न अक्सर इन अवधारणाओं को आपस में बदल देते हैं।

Examoogle · Answer

Option A: ईंधन सेल (Fuel cell)

Examoogle · Answer

Option C: सौर तालाब (Solar pond)

Examoogle · Answer

Option D: उपरोक्त में से कोई नहीं।

Correct Answer

Discussion (0)

Correct Answer

Related Questions

Discussion (0)