सौर संचयन प्रणाली में 24/7 सौर ऊर्जा उत्पन्न करने की क्षमता है
Nov 02, 2022
महान आविष्कारक थॉमस एडिसन ने एक बार कहा था, "जब तक सूरज चमकेगा, तब तक मनुष्य प्रचुर मात्रा में शक्ति का विकास कर सकेगा।" सूर्य की शक्ति का उपयोग करने की धारणा पर अचंभा करने वाला वह पहला महान दिमाग नहीं था; सदियों से आविष्कारक सौर ऊर्जा की कटाई के तरीके पर विचार कर रहे हैं और उसे बेहतर बना रहे हैं।
उन्होंने फोटोवोल्टिक सेल के साथ एक अद्भुत काम किया है जो सूर्य के प्रकाश को सीधे ऊर्जा में परिवर्तित करता है। और फिर भी, इसके पीछे सभी अनुसंधान, इतिहास और विज्ञान के साथ, इसकी सीमाएँ हैं कि सौर ऊर्जा का कितना उपयोग और उपयोग -- किया जा सकता है क्योंकि इसका उत्पादन केवल दिन के समय तक ही सीमित है।
ह्यूस्टन विश्वविद्यालय के प्रोफेसर ऐतिहासिक खोज को जारी रखे हुए हैं, एक नए प्रकार की सौर ऊर्जा संचयन प्रणाली पर रिपोर्टिंग कर रहे हैं जो सभी मौजूदा प्रौद्योगिकियों के दक्षता रिकॉर्ड को तोड़ देती है। और कम महत्वपूर्ण नहीं है, यह 24/7 सौर ऊर्जा का उपयोग करने का रास्ता साफ करता है।
"हमारी वास्तुकला के साथ, सौर ऊर्जा संचयन दक्षता को थर्मोडायनामिक सीमा तक सुधारा जा सकता है," बो झाओ, मैकेनिकल इंजीनियरिंग के कालसी सहायक प्रोफेसर और उनकी डॉक्टरेट की छात्रा सिना जाफरी घलेकोहनेह ने पत्रिका में रिपोर्ट की।भौतिक समीक्षा लागू. ऊष्मप्रवैगिकी सीमा सूर्य के प्रकाश की बिजली में सैद्धांतिक रूप से संभव रूपांतरण दक्षता का अधिकतम अधिकतम है।
सौर ऊर्जा का उपयोग करने के लिए अधिक कुशल तरीके खोजना कार्बन मुक्त विद्युत ग्रिड में संक्रमण के लिए महत्वपूर्ण है। यूएस डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी सोलर एनर्जी टेक्नोलॉजीज ऑफिस और नेशनल रिन्यूएबल एनर्जी लेबोरेटरी के एक हालिया अध्ययन के अनुसार, सौर 2035 तक देश की बिजली आपूर्ति का 40 प्रतिशत और 2050 तक 45 प्रतिशत तक हो सकता है, आक्रामक लागत में कमी, सहायक नीतियों और बड़े पैमाने पर विद्युतीकरण।
यह कैसे काम करता है?
पारंपरिक सौर थर्मोफोटोवोल्टिक्स (STPV) बेहतर दक्षता के लिए सूर्य के प्रकाश को दर्जी करने के लिए एक मध्यवर्ती परत पर निर्भर करता है। मध्यवर्ती परत (सूर्य के सामने वाला भाग) का अगला भाग सूर्य से आने वाले सभी फोटॉनों को अवशोषित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस प्रकार, सौर ऊर्जा मध्यवर्ती परत की तापीय ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है और मध्यवर्ती परत के तापमान को बढ़ा देती है।
लेकिन एसटीपीवी की थर्मोडायनामिक दक्षता सीमा, जिसे लंबे समय से ब्लैकबॉडी सीमा (85.4 प्रतिशत) के रूप में समझा जाता है, अभी भी लैंड्सबर्ग सीमा (93.3 प्रतिशत) से बहुत कम है, जो सौर ऊर्जा संचयन के लिए अंतिम दक्षता सीमा है।
"इस काम में, हम दिखाते हैं कि दक्षता घाटा प्रणाली की पारस्परिकता के परिणामस्वरूप सूर्य की ओर मध्यवर्ती परत के अपरिहार्य पीछे उत्सर्जन के कारण होता है। हम गैर-पारस्परिक एसटीपीवी सिस्टम का प्रस्ताव करते हैं जो गैर-पारस्परिक विकिरण गुणों के साथ एक मध्यवर्ती परत का उपयोग करते हैं," कहा झाओ। "इस तरह की एक गैर-पारस्परिक मध्यवर्ती परत सूरज को अपने पिछले उत्सर्जन को काफी हद तक दबा सकती है और सेल की तरफ अधिक फोटॉन प्रवाह को फ़नल कर सकती है।
हम दिखाते हैं कि, इस तरह के सुधार के साथ, गैर-पारस्परिक एसटीपीवी प्रणाली लैंड्सबर्ग सीमा तक पहुंच सकती है, और सिंगल-जंक्शन फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के साथ व्यावहारिक एसटीपीवी सिस्टम भी एक महत्वपूर्ण दक्षता वृद्धि का अनुभव कर सकते हैं।"
बेहतर दक्षता के अलावा, एसटीपीवी कॉम्पैक्टनेस और डिस्पैचबिलिटी (बिजली जिसे बाजार की जरूरतों के आधार पर मांग पर प्रोग्राम किया जा सकता है) का वादा करता है।
एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग परिदृश्य में, एसटीपीवी को 24/7 बिजली उत्पन्न करने के लिए एक किफायती तापीय ऊर्जा भंडारण इकाई के साथ जोड़ा जा सकता है।
"हमारा काम ऊर्जा अनुप्रयोगों में गैर-पारस्परिक थर्मल फोटोनिक घटकों की महान क्षमता पर प्रकाश डालता है। प्रस्तावित प्रणाली एसटीपीवी प्रणालियों के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए एक नया मार्ग प्रदान करती है। यह वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले व्यावहारिक एसटीपीवी प्रणालियों में गैर-पारस्परिक प्रणालियों को लागू करने का मार्ग प्रशस्त कर सकती है बिजली संयंत्र," झाओ ने कहा।
कहानी स्रोत:
ह्यूस्टन विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान की जाने वाली सामग्री। मूल लॉरी फिकमैन द्वारा लिखित।नोट: सामग्री शैली और लंबाई के लिए संपादित की जा सकती है।
