ফটোভোলটাইক পাওয়ার জেনারেশন এমন একটি প্রযুক্তি যা সেমিকন্ডাক্টর ইন্টারফেসের ফটোভোলটাইক ভোল্ট প্রভাব ব্যবহার করে সরাসরি আলোক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে। এই প্রযুক্তির মূল উপাদান হল সৌর কোষ। সৌর কোষকে সিরিজে এনক্যাপসুলেট করা এবং সুরক্ষিত করার পরে, সৌর কোষ মডিউলগুলির একটি বৃহৎ এলাকা তৈরি করা যেতে পারে এবং তারপরে পাওয়ার কন্ট্রোলারের মতো উপাদানগুলির সাথে মিলিত হয়ে একটি ফটোভোলটাইক পাওয়ার জেনারেশন ডিভাইস তৈরি করা হয়।
সৌর কোষ বিদ্যুৎ উৎপাদনের নীতি
1. এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর এবং পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর
অভ্যন্তরীণ সেমিকন্ডাক্টর, হল একটি বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহী যার স্ফটিক কাঠামো পরমাণুর মধ্যে সমযোজী বন্ধন তৈরি করে। সমযোজী বন্ধনে দুটি ইলেকট্রনকে ভ্যালেন্স ইলেকট্রন বলে।
ভ্যালেন্স ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াসের শিকল থেকে মুক্ত হতে পারে এবং একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তি (তাপমাত্রা বৃদ্ধি বা আলোকসজ্জা) অর্জন করার পরে মুক্ত ইলেক্ট্রন (নেতিবাচকভাবে চার্জযুক্ত) হয়ে যেতে পারে, যখন সমযোজী বন্ধনে একটি শূন্যতা রেখে যায়, যাকে একটি গর্ত (ধনাত্মক চার্জযুক্ত) বলা হয় ) মুক্ত ইলেকট্রন এবং ছিদ্র উভয়কেই বাহক বলা হয়, এবং অভ্যন্তরীণ অর্ধপরিবাহীতে বাহকের সংখ্যা অত্যন্ত কম, বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা খুবই দুর্বল।
অভ্যন্তরীণ অর্ধপরিবাহীতে অমেধ্যের ট্রেস পরিমাণ (কিছু উপাদান) অন্তর্ভুক্ত করা একটি অপরিচ্ছন্ন অর্ধপরিবাহী গঠন করে, যা এর পরিবাহিতা বাড়াতে পারে।
পেন্টাভ্যালেন্ট ফসফরাস সংযোজন সিলিকন পরমাণুকে প্রতিস্থাপন করে, এবং ফসফরাস পরমাণুর বাইরের স্তরের পাঁচটি বাইরের ইলেকট্রনের মধ্যে চারটি পার্শ্ববর্তী সেমিকন্ডাক্টর পরমাণুর সাথে একটি সমযোজী বন্ধন তৈরি করে এবং অতিরিক্ত ইলেকট্রন প্রায় আনবাউন্ড এবং একটি মুক্ত ইলেক্ট্রনে পরিণত হয়। অতএব, ডোপিংয়ের পরে মুক্ত ইলেকট্রনের সংখ্যা বৃদ্ধি পায় এবং মুক্ত ইলেক্ট্রন পরিবাহী এই সেমিকন্ডাক্টরের প্রধান পরিবাহী মোড হয়ে ওঠে, যাকে বলা হয় এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর।
যখন সিলিকন পরমাণুকে প্রতিস্থাপনের জন্য ত্রিভূক্ত বোরনকে একত্রিত করা হয়, তখন বোরন পরমাণুর বাইরের স্তরের তিনটি ইলেকট্রন পার্শ্ববর্তী সেমিকন্ডাক্টর পরমাণুর সাথে একটি সমযোজী বন্ধন তৈরি করলে একটি "গর্ত" তৈরি হয়। অতএব, ডোপিংয়ের পরে গর্তের সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায় এবং গর্ত পরিবাহী এই সেমিকন্ডাক্টরের প্রধান পরিবাহী পদ্ধতিতে পরিণত হয়, যাকে পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর বলা হয়।
এন-টাইপ এবং পি-টাইপ অর্ধপরিবাহী উভয়ই নিরপেক্ষ এবং বাইরের দিকে বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য দেখায় না।
এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের ইলেকট্রন সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহক, এবং গর্তগুলি সংখ্যালঘু বাহক।
P-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের ছিদ্র হল সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহক, এবং ইলেকট্রন হল সংখ্যালঘু বাহক।
2. "PN জংশন" এবং "ফটোভোলটাইক ভোল্ট প্রভাব"
পিএন জংশনটি একটি এন-ডোপড অঞ্চল এবং ঘনিষ্ঠ যোগাযোগে একটি পি-টাইপ ডোপিং অঞ্চল নিয়ে গঠিত। সিলিকন ওয়েফারের একটি সম্পূর্ণ অংশে, বিভিন্ন ডোপিং প্রক্রিয়াগুলি একদিকে এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর এবং অন্যদিকে পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। দুই ধরনের সেমিকন্ডাক্টরের ইন্টারফেসের কাছাকাছি অঞ্চলটি হল PN জংশন। একটি সৌর কোষের মৌলিক গঠন একটি বৃহৎ এলাকা প্ল্যানার PN জংশন।
সূর্যালোক যখন PN জংশনে আঘাত করে, PN জংশন ইলেকট্রন এবং গর্তকে উত্তেজিত করার জন্য আলোক শক্তি শোষণ করে, PN জংশনে ভোল্টেজ তৈরি করে, যাকে "ফটোভোলটাইক ভোল্ট প্রভাব" বা সহজভাবে "ফটোভোলটাইক প্রভাব" বলা হয়।
