ସୌରଶକ୍ତି (Solar energy)
Ø ସୂର୍ଯ୍ୟ ପ୍ରାୟ
ପାଞ୍ଚଶହ କୋଟି ବର୍ଷ ହେଲା ସୌରମଣ୍ଡଳକୁ ଶକ୍ତି ଯୋଗାଇ ଆସୁଛନ୍ତି ।
Ø
ସୂର୍ଯ୍ୟ ଅନନ୍ତ
ଆକାଶକୁ ଯେତେ ଶକ୍ତି ବିକିରଣ କରନ୍ତି ତାହାର ଅତ୍ୟନ୍ତ ସ୍ଵଳ୍ପଭାଗ (ପ୍ରାୟ ୫୦ ନିୟୁତ ଭାଗରୁ
୧ ଭାଗ) ପୃଥିବୀପୃଷ୍ଠରେ ପହଞ୍ଚିଥାଏ ।
Ø
ଅର୍ଥାତ୍ ଏକ
ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପରିମାଣର ସୌରଶକ୍ତି ପୃଥିବୀକୁ ମିଳିଥାଏ । ଏହାକୁ ସୌର ପ୍ରବାହ (Solar flux) କୁହାଯାଏ ।
Ø
ଏକ ମିନିଟ୍ରେ
ପ୍ରତି ବର୍ଗ ସେ.ମି.କୁ ଏହାର ପରିମାଣ ହେଉଛି ପ୍ରାୟ 2 କ୍ୟାଲୋରୀ ।
Ø
ଯେଉଁଶକ୍ତି
ପୃଥିବୀପୃଷ୍ଠରେ ପହଞ୍ଚେ ତାର ପ୍ରାୟ ଅଧା ପୃଥିବୀ ଅବଶୋଷଣ କରେ ଏବଂ ଅବଶିଷ୍ଟ ପ୍ରତିଫଳିତ ଓ ବିକିରିତ
ହୋଇ ମହାକାଶକୁ ଚାଲିଯାଏ । ଏହି ପ୍ରତିଫଳନକୁ ‘ଆଲ୍ବେଡୋ’ (Albedo) କୁହାଯାଏ ।
Ø
ଆମ
ପୃଥିବୀପୃଷ୍ଠରେ ଏକ ବର୍ଗମିଟର ଅଞ୍ଚଳରେ ଲମ୍ବ ଭାବରେ ପ୍ରାୟ ୧.୨ କିଲୋୱାଟ ସୌରଶକ୍ତି ପଡ଼ିଥାଏ
।
Ø
ଏକ ବର୍ଷ ମଧ୍ୟରେ
ଭାରତ ଯେଉଁ ସୌରଶକ୍ତି ଲାଭ କରିଥାଏ ତାହା 5000 ନିୟୁତ କିଲୋୱାଟ ଆଓ୍ବାର ଶକ୍ତିଠାରୁ ଅଧକ ।
Ø ନିର୍ମଳ ମେଘମୁକ୍ତ ଆକାଶରେ ପ୍ରତିଦିନ ପ୍ରାୟ 4 ରୁ 7 Kwh / m2 ଶକ୍ତି ମିଳିଥାଏ ।
•
ଏକ କଳାପୃଷ୍ଠ , ଧଳାପୃଷ୍ଠ ବା ପ୍ରତିଫଳନ କରୁଥିବା ପୃଷ୍ଠଠାରୁ ଅଧିକ ତାପ ଅବଶୋଷଣ
କରେ ।
•
ସୌର କୁକର୍ ବା
ଚୁଲା (Solar cooker) ଓ ସୌର ଜଳଉତ୍ତାପକ (Solar water heater) ର
କାର୍ଯ୍ୟପଦ୍ଧତି ଏହି ନୀତି ଉପରେ ଆଧାରିତ ।
ସୌରଚୁଲା : -
Ø
ଯେଉଁ ଉପକରଣ
ଦ୍ଵାରା ସୌରତାପରେ ରୋଷେଇ କରାଯାଏ ତାକୁ ସୌରଚୁଲା ବା ସୋଲାର କୁକର୍ କୁହାଯାଏ ।
Ø
ଏଥିରେ ସୌରତାପ
ସିଧାସଳଖ ରୋଷେଇ ଦ୍ରବ୍ୟକୁ ଗରମ କରିଥାଏ ।
ସୌରଚୁଲାର ଗଠନ ଓ କାର୍ଯ୍ୟପଦ୍ଧତି :-
ଗୋଟିଏ ସୌରଚୁଲାର ପ୍ରଧାନ ଅଂଶଗୁଡ଼ିକ ହେଲା
- ଆଧାରପାତ୍ର
- ତାପଶୋଷୀ ଆଚ୍ଛାଦନ
- ପ୍ରତିଫଳକ
(କ) ଆଧାର ପାତ୍ର :-
q
ଏଥିରେ ଜଳ ଓ
ରନ୍ଧାଦ୍ରବ୍ୟ ରଖିବା ପାଇଁ ପାତ୍ରମାନ ଥାଏ ।
q
ଅଧିକ ତାପ
ଅବଶୋଷଣ ପାଇଁ ଏହି ପାତ୍ରଗୁଡ଼ିକର ବାହାର ପାଖରେ କଳା ରଙ୍ଗର ପ୍ରଲେପ ଦିଆଯାଇଥାଏ ।
(ଖ) ତାପଶୋଷୀ ଆଚ୍ଛାଦନ :-
q
ଆଧାର ପାତ୍ରର
ଭିତରପାର୍ଶ୍ଵ ରେ କଳାରଙ୍ଗର ପ୍ରଲେପ ଦିଆଯାଇଥାଏ ।
q
ଏହାର ଉପରିଭାଗକୁ
କାଚ ଫଳକରେ ଆବୃତ କରାଯାଇଥାଏ । ଫଳତଃ ପାତ୍ରର ଭିତର ପାର୍ଶ୍ଵର ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧିପାଏ ।
q
ପାତ୍ରଦ୍ଵାରା
ଅବଶୋଷିତ ତାପ ସହଜରେ କାଚ ଆବରଣର ବାହାରକୁ ଯାଇପାରେ ନାହିଁ ।
(ଗ) ପ୍ରତିଫଳକ :-
q
ସୂର୍ଯ୍ୟକିରଣକୁ
ସିଧା କିମ୍ବା ଅବତଳ ପ୍ରତିଫଳକ (Concave reflector) ସାହାଯ୍ୟରେ
କେନ୍ଦ୍ରୀଭୂତ କରି ଆଧାର ପାତ୍ର ମଧ୍ୟକୁ ପକାଯାଏ ।
q
ସୂର୍ଯ୍ୟର
ଅବସ୍ଥାନ ଅନୁସାରେ ଏହାକୁ ବିଭିନ୍ନ ଦିଗରେ ଘୂରାଇ ସୂର୍ଯ୍ୟକିରଣକୁ ଆଧାରପାତ୍ର ଉପରେ ଫୋକସ୍
କରାଯାଇଥାଏ ।
q
ସାଧାରଣତଃ
ଆଲୁମିନିୟମ ଧାତୁ କିମ୍ବା କାଚରେ ପ୍ରତିଫଳକ ତିଆରି ହୋଇଥାଏ ।
q
ଅଧିକ ପ୍ରତିଫଳନ
ପାଇଁ ପ୍ରତିଫଳକର ଭିତରପୃଷ୍ଠକୁ ଅତି ମସୃଣ କରାଯାଇଥାଏ ।
q
ଏହାଦ୍ଵାରା ଆଧାର
ପାତ୍ରର ତାପମାତ୍ରାକୁ ବଢ଼ାଇ ଏଥିରେ ରୋଷେଇ ଦ୍ରବ୍ୟ ଅଧିକ ତାପମାତ୍ରାରେ ଗରମ କରାଯାଏ ଓ ରୋଷେଇ
କରାଯାଏ ।
ସୋଲାର ସେଲ୍ :-
q
ସୌରଶକ୍ତିକୁ
ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଶକ୍ତିରେ ପରିଣତ କରିବାପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ଉପକରଣକୁ ସୌର ସେଲ୍ ( Solar cell ) କୁହାଯାଏ ।
q
ଯାନବାହନ
ଚଳାଇବାରେ ଏବଂ ରେଡ଼ିଓ ଓ ଟେଲିଭିଜନ୍ର ଯନ୍ତ୍ରପାତିରେ ଏହି ସୌର ସେଲ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଉଅଛି ।
q
ଦୁର୍ଗମ ବରଫାବୃତ
ପାର୍ବତ୍ୟାଞ୍ଚଳରେ ଓ ମହାକାଶ ଉପଗ୍ରହରେ ଯନ୍ତ୍ରପାତି ଚଳାଇବା ପାଇଁ ସୋଲାର ସେଲ୍ ବ୍ୟବହାର
ହେଲାଣି ।
q
ପରୋକ୍ଷ ଉପାୟରେ
ସୌର ତାପରେ ଜଳ ଗରମ କରି ସେଥିରୁ ସୃଷ୍ଟ ଜଳୀୟବାଷ୍ପ ସାହାଯ୍ୟରେ ଟରବାଇନ୍ ଘୂରାଇ ବିଦ୍ୟୁତ୍
ଉତ୍ପାଦନ କରାଯାଉଛି ।
q
ସୌର ସେଲ୍ ଉପରେ
ପ୍ରଥମ ସଫଳ ଗବେଷଣା ୧୯୫୪ ମସିହାରେ ଯୁକ୍ତରାଷ୍ଟ୍ର ଆମେରିକାର ବେଲ୍ ଟେଲିଫୋନ୍ ଲାବୋରେଟୋରିରେ
କରାଯାଇଥିଲା ।
q
ସୌର ସେଲ୍ରେ ସୌରଶକ୍ତିର
ସିଧାସଳଖ ବିନିଯୋଗ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବିଭବାନ୍ତର (Potential difference) ସୃଷ୍ଟିକରେ । ତେଣୁ ଏହି
ପଦ୍ଧତିକୁ ଆଲୋକ ଭୋଲ୍ଟୀୟ ପ୍ରଭାବ (Photo voltaic effect) କୁହାଯାଏ ।
q
ଏକ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ
(Semi-conductor) ପଦାର୍ଥରେ ଆଲୋକ ପଡ଼ି ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବିଭବାନ୍ତର ସୃଷ୍ଟି ହେଉଥିବାରୁ
ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାର ନାମକରଣ ଏହିପରି ହୋଇଅଛି ।
ସୌର ସେଲର ଗଠନ :-
N- ପ୍ରକାର ସିଲିକନ୍ (Silicon) କୁ P- ପ୍ରକାର ସିଲିକନ୍ ଉପରେ ଚପାଇ ସୌର ସେଲ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇଥାଏ ।
N- ପ୍ରକାର ସିଲିକନ୍ :-
v
ସିଲିକନ୍
ପରମାଣୁର ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷରେ 4 ଟି ଇଲେକଟ୍ରନ୍ ଥିବାରୁ ଏହା ଚତୁଃସଂଯୋଜୀ (Tetravalent) ।
v
ସିଲିକନ୍
ସ୍ଫଟିକରେ ଆର୍ସେନିକ୍ ମିଶାଇ N- ପ୍ରକାର ସିଲିକନ୍ ହୁଏ ।
v
ଆସୈନିକ୍
ପଞ୍ଚସଂଯୋଜୀ (Pentavalent) ହୋଇଥିବାରୁ ସିଲିକନ୍ ସହିତ ମିଶିବା ବେଳେ ଗୋଟିଏ ଇଲେକଟ୍ରନ୍
ବଳିପଡ଼େ ଓ ଏହି ମୁକ୍ତ ଇଲେକଟ୍ରନ୍ ଚାର୍ଜବାହକ ରୂପେ କାର୍ଯ୍ୟକରେ ।
v
ଏହା ବିଯୁକ୍ତ
ଚାର୍ଜ ହୋଇଥିବାରୁ ଏପରି ଆର୍ସେନିକ୍ ମିଶା ସିଲିକନ୍କୁ N- ପ୍ରକାର ସିଲିକନ୍
କୁହାଯାଏ ।
P- ପ୍ରକାର ସିଲିକନ୍ :-
v
ସିଲିକନ୍ରେ ବୋରନ୍
ଖାଦ ମିଶିଥାଏ ତାହା P- ପ୍ରକାର ସିଲିକନ୍ ହୁଏ ।
v
ସିଲିକନ ପରମାଣୁର
ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷରେ 4 ଟି ଇଲେକଟ୍ରନ୍ ଥାଏ ।
v
କିନ୍ତୁ ବୋରନର
ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷରେ 3 ଟି ଇଲେକଟ୍ରନ୍ ଥାଏ ।
v
ସିଲିକନ୍ ସହିତ
ବୋରନ ମିଶିବା ବେଳେ ଗୋଟିଏ ଇଲେକଟ୍ରନର ଆବଶ୍ୟକତା ପଡ଼େ ।
N- ପ୍ରକାର ସିଲିକନ୍
ଓ P- ପ୍ରକାର ସିଲିକନ୍ ଉପରେ ସୂର୍ଯ୍ୟକିରଣ ପଡ଼ିଲେ ଯୁକ୍ତ ଓ ବିଯୁକ୍ତ ଅଗ୍ରମଧ୍ୟରେ ବିଭବାନ୍ତର ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ ।ଉଭୟ ଅଗ୍ରକୁ
ପରିବାହି ତାର ଦ୍ୱାରା ସଂଯୋଗ କଲେ ବିଦ୍ୟୁତ ପ୍ରବାହିତ ହୁଏ ।
Ø
ଏକ ସୌର ସେଲ ଆଲୋକିତ ହେଲେ ପ୍ରାୟ 0.5 V ରୁ 1.0 V ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଭୋଳଟେଜ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ ଏବଂ ପ୍ରାୟ 0.7 W ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବିଦ୍ୟୁତ ଶକ୍ତି ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରେ ।
Ø
ଅଧିକ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବିଭବାନ୍ତର ସୃଷ୍ଟିପାଇଁ ଗୁଡ଼ିଏ ସୌର ସେଲ୍କୁ ପଂକ୍ତି ଓ ସ୍ତମ୍ଭରେ
ସଜାଇ ସଂଯୁକ୍ତ କରାଯାଏ ଓ ଏହାକୁ ସୋଲାର ସେଲ୍ ପ୍ୟାନେଲ୍ ( Solar cell panel ) କୁହାଯାଏ ।
Ø
ପ୍ୟାନେଲ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ସେଲ୍ ଓ ସେଲ୍କୁ ଯୋଡ଼ିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ସିଲ୍ଭର ( Silver ) ଏହି ଖର୍ଚ୍ଚକୁ ବହୁଗୁଣିତ କରିଥାଏ ।
Ø
ବ୍ୟୟବହୁଳ ପ୍ରସ୍ତୁତି ଓ ସ୍ଵଳ୍ପ ଉପାଦେୟତା ସତ୍ତ୍ବେ ମହାକାଶକୁ ପ୍ରେରିତ ଉପଗ୍ରହ , ଦୁର୍ଗମ ପାର୍ବତ୍ୟାଞ୍ଚଳରେ ଥିବା ବେତାର
ଓ ଦୂରଦର୍ଶନ କେନ୍ଦ୍ର ଏବଂ ଟ୍ରାଫିକ୍ ସଙ୍କେତ ଇତ୍ୟାଦିରେ ସୋଲାର୍ ସେଲ୍ର ପ୍ରୟୋଜନ ଓ
ବ୍ୟବହାର ଯଥେଷ୍ଟ ଅଧିକ ।