आज, हे फोटोव्होल्टिक सौर ऊर्जा हे यापुढे मोठ्या प्रमाणातील प्रकल्पांसाठी काही खास राहिलेले नाही आणि ते अधिकाधिक सामान्य तंत्रज्ञान बनले आहे. हे घरगुती आणि व्यावसायिक दोन्ही अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जाते आणि त्याची उत्क्रांती गेल्या अनेक वर्षांपासून जलद आणि स्थिर आहे. हा लेख त्याच्या उत्पत्तीपासून जागतिक स्तरावर व्यवहार्य ऊर्जा उपाय बनण्यापर्यंत कसा प्रगती करत आहे हे शोधण्याचा प्रयत्न करतो.
याचा फायदा घेत सौर उर्जा हे काही नवीन नाही, परंतु आज आपण फोटोव्होल्टेइक सोलर पॅनेल म्हणून ओळखत असलेल्या तंत्रज्ञानाच्या विकासाचा एक आकर्षक इतिहास आहे, कालांतराने महत्त्वाचे टप्पे पूर्ण झाले आहेत.
फोटोव्होल्टेइक सौर ऊर्जेची सुरुवात: फोटोव्होल्टेइक प्रभाव
फोटोव्होल्टेइक सौर ऊर्जेचा इतिहास 1839 मध्ये सुरू होतो, जेव्हा फ्रेंच भौतिकशास्त्रज्ञ डॉ अलेक्झांड्रे-एडमंड बेकरेल इलेक्ट्रोलाइटिक सेलवर प्रयोग करताना त्यांनी फोटोव्होल्टेइक प्रभाव शोधला. बेकरेलने निरीक्षण केले की जेव्हा काही पदार्थ प्रकाशाच्या संपर्कात येतात तेव्हा विद्युत प्रवाह निर्माण होतो.
या शोधामुळे फायदा घेण्याच्या नवीन मार्गाची सुरुवात झाली सौर ऊर्जा, परंतु या तंत्रज्ञानाचा व्यावहारिक विकास होण्यास अजून बरीच वर्षे लागतील. पुढील दशकांमध्ये, विविध प्रयोगांमुळे या घटनेचे आकलन होण्यास मदत झाली, परंतु अधिक घडामोडी आवश्यक होत्या.
पहिला प्रयत्न: सेलेनियम सोलर सेल
फोटोव्होल्टेईक सौर ऊर्जेच्या इतिहासातील पुढील महत्त्वाचा टप्पा इ.स 1883, जेव्हा अमेरिकन शोधक चार्ल्स फ्रिट्स सेलेनियमचा अर्धसंवाहक म्हणून वापर करून आणि सोन्याच्या पातळ थराने पहिला सौर सेल विकसित केला. तथापि, त्यांच्या कमी कार्यक्षमतेमुळे (फक्त 1%) आणि उच्च किमतीमुळे, हे सेल मोठ्या प्रमाणात वीज निर्मितीसाठी व्यवहार्य नव्हते, कॅमेऱ्यातील प्रकाश सेन्सरसारख्या वापरापुरते मर्यादित होते.
या मर्यादा असूनही, फ्रिट्सच्या शोधामुळे भविष्यातील घडामोडींचा पाया घातला गेला आणि सौर पेशींची कार्यक्षमता सुधारण्यात स्वारस्य असलेल्या इतर शास्त्रज्ञांनी त्यांचे कार्य केले.
सिलिकॉन क्रांती आणि पहिला आधुनिक सौर सेल
En 1946, वैज्ञानिक रसेल ओहल पहिल्या सिलिकॉन सोलर सेलचे पेटंट घेतले, अशी सामग्री जी फोटोव्होल्टेइक उद्योगात मानक होईल. मात्र, ते वर्षातच होते 1954 जेव्हा बेल प्रयोगशाळा त्यांनी सिलिकॉनवर आधारित पहिला खरोखर कार्यक्षम सौर सेल विकसित केला. या पेशींनी 6% सूर्यप्रकाश विजेमध्ये रूपांतरित केला, ज्याने मागील मॉडेलच्या तुलनेत लक्षणीय फरक दर्शविला.
सर्वात लक्षणीय म्हणजे, कार्यक्षमतेतील या सुधारणेमुळे सौर पेशींना व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये वापरणे शक्य झाले, यापासून सुरुवात अंतराळ उद्योग. पहिले सौरऊर्जेवर चालणारे उपग्रह 50 च्या दशकात अमेरिकन उपग्रहासह अवकाशात पाठवले गेले. व्हॅनगार्ड आय या क्षेत्रात अग्रगण्य म्हणून.
अंतराळ उद्योगात सौर ऊर्जेचा उदय
1960 च्या दरम्यान, सौर पेशींना त्यांचे स्थान सापडले अंतराळ शर्यत, जेथे खर्च हा मर्यादित घटक नव्हता. अंतराळयान आणि उपग्रहांना विश्वासार्ह आणि दीर्घकाळ टिकणारा उर्जा स्त्रोत आवश्यक होता आणि सौर पॅनेल हा योग्य पर्याय होता. युनायटेड स्टेट्स आणि सोव्हिएत युनियन या दोन्ही देशांनी त्यांच्या अंतराळ कार्यक्रमांमध्ये सौरऊर्जेचा वापर केला.
पहिला सौर उपग्रह होता मोहरा १, 1958 मध्ये प्रक्षेपित केले गेले. जरी हा एक छोटा उपग्रह होता, परंतु सौर तंत्रज्ञानाची अंमलबजावणी यशस्वी झाली आणि तेव्हापासून ते उपग्रहांसाठी मानक बनले आहे.
फोटोव्होल्टेइक सौर ऊर्जेचा व्यावसायिक वापर
अंतराळात यश असूनही, सौर पेशींची किंमत पृथ्वीवर त्यांच्या व्यावसायिक अवलंबनामध्ये एक महत्त्वपूर्ण अडथळा आहे. 1956 मध्ये, सौर सेलची प्रति वॅट किंमत अंदाजे $300 होती, ज्यामुळे पारंपारिक इलेक्ट्रिकल ग्रिड्समध्ये त्याचा वापर करणे अशक्य होते.
दरम्यान होते तेल संकट 1970 च्या दशकात जेव्हा सौर ऊर्जेसह पर्यायी तंत्रज्ञानाने व्यवसाय आणि सरकारी पातळीवर रस वाढवण्यास सुरुवात केली. तेलाच्या किमती वाढल्या, सौर तंत्रज्ञानातील गुंतवणूक वाढली. हळूहळू, या क्षेत्रातील संशोधन आणि विकासामुळे खर्च कमी होऊ लागला आणि सौर पॅनेलची कार्यक्षमता वाढू लागली.
स्व-उपभोग बाजाराचा उदय
सौरऊर्जेचा वापर केवळ मोठ्या प्रकल्पांमध्ये किंवा अवकाश उद्योगात केला जात नव्हता. मध्ये 1970, लहान सौर पॅनेल असलेले पहिले घरगुती उपकरण बाजारात आणले गेले आणि काही मॉडेल्स घरे आणि शेतात वीज निर्माण करण्यासाठी स्थापित केले जाऊ लागले. अधिक कार्यक्षम आणि स्वस्त पॅनेलच्या विकासामुळे ते उपलब्ध झाले घरगुती स्व-उपभोग.
चा उद्योग फोटोवोल्टिक ऊर्जा ते पुढे जात राहिले आणि 80 च्या दशकात सौर पॅनेलच्या किमती आणखी घसरल्या ज्यामुळे उत्पादन वाढले आणि सुधारित तंत्रज्ञान आले. या किमतीतील कपातीमुळे सौरऊर्जा उभारणी सामान्य लोकांसाठी अधिकाधिक सुलभ झाली.
ऊर्जा संकट आणि त्याचा सौर ऊर्जेवर होणारा परिणाम
जागतिक स्तरावर सौर ऊर्जेला प्रोत्साहन देणारी सर्वात महत्त्वाची घटना म्हणजे 70 च्या दशकातील ऊर्जा संकट जीवाश्म इंधन आणि ऊर्जा सुरक्षेबद्दलच्या चिंतेने सरकार आणि संस्थांना अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांकडे लक्ष देण्यास प्रवृत्त केले. या संदर्भात, सरकारी प्रोत्साहन आणि अनुदानांद्वारे सौर फोटोव्होल्टाइक्सला अधिक लक्ष आणि समर्थन मिळू लागले.
80 आणि 90 च्या दरम्यान, ग्रिड-टायड सोलर सिस्टीमच्या परिचयामुळे मोठ्या प्रमाणात स्थापना करणे शक्य झाले. यामुळे फोटोव्होल्टेइकसाठी एका नवीन युगाची सुरुवात झाली, त्याचा उपयोग कृषी, उद्योग आणि वाहतूक यासारख्या क्षेत्रांमध्ये विस्तारला.
सौर ऊर्जा लोकप्रिय का झाली आहे?
तेव्हापासून सौरऊर्जा फोटोव्होल्टिक त्याच्या महत्त्वाच्या फायद्यांमुळे घातांकीय वाढीचा अनुभव घेणे सुरू ठेवले आहे:
- हे एक आहे स्वच्छ आणि शाश्वत ऊर्जा स्रोत, जे CO उत्सर्जन निर्माण करत नाही2.
- El सौर पॅनेलची किंमत लक्षणीय घट झाली आहे, ज्यामुळे ते अधिक ग्राहकांसाठी प्रवेशयोग्य बनले आहेत.
- प्रोत्साहन देणारे नियम आणि कायदे स्वत: चा वापर आणि अतिरिक्त भरपाई त्याच्या लोकप्रियतेला चालना दिली आहे.
या घटकांमुळे, आज खाजगी घरे, छोटे उद्योग आणि ग्रीडवर अवलंबून न राहता वीज निर्माण करणाऱ्या स्वयं-उपभोग प्रणालींमध्ये सौर प्रतिष्ठापन शोधणे सामान्य आहे.
त्याच्या संपूर्ण इतिहासात, फोटोव्होल्टेइक सौर ऊर्जा ही वैज्ञानिक कुतूहलापासून जागतिक ऊर्जा प्रणालीचा एक मूलभूत भाग बनली आहे. तांत्रिक प्रगती, खर्चात कपात आणि स्वच्छ आणि अधिक शाश्वत उर्जा स्त्रोतांच्या वापराबाबत जागतिक मानसिकतेतील बदल यांच्या संयोजनामुळे हे शक्य झाले आहे.