ಸೂರ್ಯ ಮತ್ತು ಸೌರವಿದ್ಯುತ್

ಸೂರ್ಯ ಅಗಣಿತ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ನಿರಂತರ ಅಧ್ಯಯನದ ಮೂಲ. ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಕುತೂಹಲಕರವಾದ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ವಿಧಿವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲ. ಭೂಮಿಯ ಮಟ್ಟಿಗಂತೂ ಅತೀವ ಶಕ್ತಿಯ ಆಗರ. ಹಾಗೆಯೇ ಮಾನವ ನಿರ್ಮಿತ ಉಪಗ್ರಹ, ನೀರೆತ್ತುವ ಯಂತ್ರ, ಮೀಟರ್ ವಾಹನಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಾಗಿದ್ದಾನೆ, ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಅನೇಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ದೊರೆಯುವ ಸೌರವಿದ್ಯುತ್‌ನಿಂದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವಂತೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಹಾಗಾದರೆ ಸೌರವಿದ್ಯುತ್ ಅಂದರೆ ಏನು ? ಅದು ಹೇಗೆ ಲಭ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತಿಳಿಯುವುದು ಅತ್ಯವಶ್ಯಕ.

Solar cell. Photovoltaic Photovoltaic effect ಸೌರವಿದ್ಯುತ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲ ಸೌರಕೋಶ ಅಥವಾ ದ್ಯುತಿ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ ಸೌರಕೋಶದಿಂದ ಸೌರವಿದ್ಯುತ್ ದೊರೆಯುತ್ತದೆ. ಈ ಸೌರಕೋಶ ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳಿಯಬಹುದು.

(Edmund Becqserel) Photovoltaic effect Photovoltaic effect 1839 ರಲ್ಲಿ, -ಎಡ್ಮಂಡ್ ಬೆಕ್ಸೆರಲ್ ಎಂಬ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿ ತನ್ನ 19ನೆ ವಯಸ್ಸಿನಲ್ಲಿ ಮೊತ್ತ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಅನ್ನು ತನ್ನ ಪ್ರಯೋಗದ ಮೂಲಕ ಪ್ರತಿಪಾದಿಸಿದರು. ಆನಂತರ ಅಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್‌ಸ್ಪೀನ್‌ರವರು ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಗೂ ಇರುವ ಸಂಬಂಧವನ್ನು 1904 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಪಾದಿಸಿದಾಗ, ಬೆಕ್ವೆರ್‌ನ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಬೆಂಬಲ ದೊರೆಯಿತು. ಇಷ್ಟೆಲ್ಲಾ ವಿದ್ಯಮಾನದ ನಡುವೆಯೂ, ನ ಉಪಯುಕ್ತತೆ ಜನಸಾಮಾನ್ಯರಿಗೆ ತಕ್ಷಣ ದೊರೆಯಲಿಲ್ಲ.

ಹಲವು ಮೂಲವಸ್ತುಗಳ ಅಣುರಚನೆಗಳು Photovoltaic effect (Energy) Solar Panel ಪೂರಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಬೆಳಕು ಈ ಕೆಲವು ಮೂಲವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ಬಿದ್ದಾಗ ಅಣುಗಳ ವಿಂಗಡನೆಯಿಂದಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಣಗಳು ಒಂದು ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟ ದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಜಿಗಿಯುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಜಿಗಿದಾಗ, ಅವುಗಳಿಂದ ವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಉಪಯುಕ್ತತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಹಲವು ಸೌರಕೋಶಗಳನ್ನು ಒಗ್ಗೂಡಿಸಿ, ಒಂದು ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಬಹುದು. ಇದರಿಂದ ನಮ್ಮ ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಕರಣಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವಂತೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಈ ರೀತಿಯ ಒಂದು ಪ್ರಯತ್ನ ಮೊತ್ತ ಮೊದಲಿಗೆ ಅಮೆರಿಕಾದ ಬೆಲ್ ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ, ಚಾಪಿನ್, ಪಿಯರ್ಸನ್ ಮತ್ತು ಪುಲ್ಲರ್ ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಂದ 1954ರಲ್ಲಿ ನಡೆಯಿತು.

Photovoltaic effect (Czochralski) 1839 ರಲ್ಲಿ ನಡೆದ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಉಪಯುಕ್ತತೆ 1954 ರಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಾಗುವುದಕ್ಕೆ ಒಂದು ಮೂಲ ಕಾರಣವೂ ಇದೆ. ಅದೇನೆಂದರೆ, ಅತ್ಯಧಿಕವಾದ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಎಂಬ ಮೂಲ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಎಂಬುದು ವಿದ್ಯುತ್‌ನ ಅರೆವಾಹಕ. ಇದರ ಮೂಲವಸ್ತು ಎಲ್ಲೆಡೆ ದೊರೆಯುವ ಮರಳು. ಮರಳಿನಿಂದ ಹರಳಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನನ್ನು ದೊರೆಯುವಂತೆ ಮಾಡುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಅಧ್ಯಯನ ಹಲವು ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ನಡೆದು 1918 ರಲ್ಲಿ, ಚಕ್ರೋಲ್ಸ್ಕಿ ಎಂಬ ಪೊಲೆಂಡ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಮೊದಲಿಗೆ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಹರಳಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪಡೆದರು.

Photovoltaic effect ಇದರಂತೆ ಜರ್ಮೆನಿಯಮ್, ಸೆಲೆನಿಯಮ್‌ಗಳೂ ಸಹ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನಂತೆಯೇ ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಮೂಲವಸ್ತುಗಳು. ಆದರೆ ಇವುಗಳೆಲ್ಲವುಗಳ ದಕ್ಷತೆಯ ಪ್ರಮಾಣ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ. ಅಲ್ಲದೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳೂ ಸಹ ಕ್ಲಿಷ್ಟಕರವಾದದ್ದು. ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸೌರಕೋಶವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ವ್ಯಯವಾಗುವ ಶ್ರಮ ಮತ್ತು ಹಣದ ಪ್ರಮಾಣ ಅದರಿಂದ ದೊರೆಯುವ ವಿದ್ಯುತ್‌ನ ಬೆಲೆಯ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕಿಂತ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.

homejunction homejunction Photovoltaic effect homejunction ಎರಡನೆ ವಿಶ್ವ ಮಹಾಯುದ್ಧದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉಂಟಾದ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್‌ನ ಅಭಾವದಿಂದಾಗಿ ಸೌರಕೋಶಗಳ ಮೇಲೆ ಅನೇಕರ ದೃಷ್ಟಿ ಬಿದ್ದು, ಹಲವು ಸಂಶೋಧನೆಗಳ, ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೂಲಕ ಅವುಗಳ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಕಾರ್ಯ ನಡೆದಿದೆ. ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಅಲ್ಲದೇ ಹಲವು ಮೂಲವಸ್ತುಗಳ ಗಳ ನಿರ್ಮಾಣವಾಗಿ ಅವುಗಳ ಅನ್ನು ಬಹಳಷ್ಟು ಪರಿಷ್ಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದರಿಂದಾಗಿ 1954 ರಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನಲ್ಲಿದ್ದ ಶೇ. 4.5 ರಷ್ಟಿದ್ದ ದಕ್ಷತೆ ಈಗ ಅಂದರೆ 2015 ರಲ್ಲಿ ಅಲ್ಯುಮಿನಿಯಮ್ ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಅರ್ಸೆನೈಡ್ ಎಂಬ ನಲ್ಲಿ ಶೇ. 22 ರಷ್ಟಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿದೆ. ಅದರಿಂದ ಸೌರಕೋಶಗಳ ಮತ್ತು ಸೌರವಿದ್ಯುತ್‌ನ ಬಳಕೆ ಅತ್ಯಧಿಕವಾಗಿವೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಮಳೆಯ ಕೊರತೆ ಮತ್ತು ಅಣುವಿದ್ಯುತ್‌ನ ಮೇಲಿನ ನಿರ್ಬಂಧಗಳೂ ಕೆಲಮಟ್ಟಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿವೆ.

ಇಡೀ ವಿಶ್ವಕ್ಕೆ ಬಾಧೆಯಾಗಿರುವ ಹವಾಮಾನ ವೈಪರೀತ್ಯಗಳು, ಅನೇಕ ತೈಲೋತ್ಪನ್ನ ರಾಷ್ಟ್ರಗಳ ರಾಜಕೀಯ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳಿಂದಾಗಿ ಹಲವು ವಾಣಿಜ್ಯ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ಸೌರವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತಿವೆ. ಅಲ್ಲದೇ ಸೌರವಿದ್ಯುತ್ ಯಾವಾಗಲೂ ದೊರೆಯುವ, ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಸ್ವಚ್ಛ ಇಂಧನ ಮೂಲ. ಇದರ ಬಳಕೆ ವ್ಯಾಪಕವಾದಷ್ಟು, ಭೂಮಿಯ ವಾತಾವರಣ, ಹೆಚ್ಚು ನಿರ್ಮಲವಾಗುತ್ತಾ ಬರುತ್ತದೆ. ಸೌರವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿಯೊಬ್ಬ ನಾಗರಿಕನು ಬಳಸಿದರೆ ಅದೇ ಭೂಮಿಗೆ, ಮುಂಬರುವ ಜನಾಂಗಗಳಿಗೆ ನೀಡುವ ದೊಡ್ಡ ಕೊಡುಗೆ.