சூரிய மின்னாற்றல்

சூரிய மின்னாற்றல் (solar power) என்பது சூரிய ஒளியில் இருந்து பெறப்படும் மின்னாற்றலாகும். இது நேரடியாக ஒளிமின்னழுத்திகளைக் கொண்டோ அல்லது மறைமுகமாக சூரிய ஆற்றல் கொண்டு செறிவூட்டும் முறையிலோ பெறப்படுகிறது. ஒளிமின்னழுத்திகளில் ஒளிமின் விளைவைப் பயன்படுத்திச் சூரிய ஒளி நேரடியாக மின்னோட்டமாக மாற்றப்படுகிறது. செறிவூட்டல் முறையில் பரந்த அளவு சூரிய ஒளிக்கற்றைகள் வில்லைகள் அல்லது கண்ணாடிகளைக் கொண்டு குவிக்கப்பட்டு, அதனால் உருவாக்கப்படுகின்ற வெப்பத்தின் மூலம் நீரை ஆவியாக்கி, அதிலிருந்து மின்சாரம் பெறப்படுகிறது.

ஒளிமின்னழுத்திகள் ஆரம்பத்தில் கணிப்பான் மற்றும் மின் விளக்குகள் போன்ற சிறிய மற்றும் நடுத்தர அளவிலான மின்சார சாதனங்களில் மட்டுமே மின் ஆதாரமாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது. வணிக ரீதியாக செறிவூட்டப்பட்ட சூரிய மின் நிலையங்கள் முதன்முதலில் 1980 களில் உருவாக்கப்பட்டன. அதன்பிறகு, ஒளிமின்னழுத்திகளின் விலை குறைந்ததால், வீடுகள் மற்றும் வணிக நிறுவங்களின் மேற்கூரைகளில் இவை பரவலாக பொருத்தப்பட்டன. 2023 இல், சூரிய சக்தி அமைப்புகள் உலகின் மின் உற்பத்தியில் 5% பங்கு வகிக்கின்றன. 2015 இல் இது வெறும் 1% என்ற அளவில் இருந்தது.

தொழில்நுட்பங்கள் 
சூரிய மின் நிலையங்கள் பின்வரும் இரண்டு தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றைப் பயன்படுத்துகின்றன:

 மேற்கூரையில் அல்லது தரையில் பொருத்தப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்திகளைப் பயன்படுத்தி ஒளிமின் விளைவின் மூலம் சூரிய ஒளி நேரடியாக மின்னோட்டமாக மாற்றப்படுகிறது. 

 செறிவூட்டல் முறையில் பரந்த அளவு சூரிய ஒளிக்கற்றைகள் வில்லைகள் அல்லது கண்ணாடிகளைக் கொண்டு குவிக்கப்பட்டு, அதனால் உருவாக்கப்படுகின்ற வெப்பத்தின் மூலம் நீரை ஆவியாக்கி, ஒரு நீராவி விசையாழியின் மூலமாக மின்சாரம் பெறப்படுகிறது.

ஒளிமின்னழுத்திகள் 

ஒரு ஒளிமின்னழுத்தி ஒளிமின் விளைவைப் பயன்படுத்தி ஒளியை மின்னோட்டமாக மாற்றும் ஒரு சாதனமாகும். முதல் சூரிய மின்கலம் 1880களில் சார்லசு பிரிட்சு என்பவரால் உருவாக்கப்பட்டது. இந்த கண்டுபிடிப்பின் முக்கியத்துவத்தை உணர்ந்து சேர்மனி தொழிலதிபர் வெர்னெர் சீமன்சு இதை முதலில் அங்கீகரித்தவர்களில் ஒருவரானார். 1931 ஆம் ஆண்டில், செருமானிய பொறியியலாளர் புருனோ லாங்கே, தாமிர ஆக்சைடுக்குப் பதிலாக வெள்ளி செலீனைடு என்ற இரசாயணத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு ஒரு ஒளிமின்னழுத்தியை உருவாக்கினார், இருப்பினும் இதன் முன்மாதிரி வடிவங்கள் அதன் மீது விழுகின்ற 1% க்கும் குறைவான சூரிய ஒளியை மட்டுமே மின்சாரமாக மாற்றியது. 1940களில் ரசல் ஓகல் செய்த ஆராய்ச்சியைத் தொடர்ந்து, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஜெரால்ட் பியர்சன், கால்வின் புல்லர் மற்றும் டேரில் சாபின் ஆகியோர் 1954 இல் சிலிக்கான் சூரிய மின்கலத்தை உருவாக்கினர். இந்த ஆரம்பகால சூரிய மின்கலங்களின் செயல்திறன் 4.5% முதல் 6% இருந்தது.

2022 ஆம் ஆண்டு நிலவரப்படி 90% ஒளிமின்னழுத்திகள் சிலிகானால் தயாரிக்கப்படுகின்றன. இந்த ஒளிமின்னழுத்திகள் சூரிய ஒளியிலிருந்து நேரடியாக மின்சாரத்தை தயாரிப்பதால், தட்பவெட்ப நிலைக்கேற்றவாறு சூரிய ஒளியின் தீவிரத்திற்கேற்ப இதன் மின்னோட்டம் மாறுபடும். எனவே இதிலிருந்து பெறப்படுகின்ற நேர் மின்னோட்டம் நடைமுறை பயன்பாட்டிற்கு பொதுவாக மாறுதிசையாக்கிகள் மூலம் மாறுதிசை மின்னோட்டமாக மாற்றப்பட்டு பின்னர் மின்கலங்களில் சேமிக்கப்படுகின்றன. பொதுவாக பல ஒளிமின்னழுத்திகளைக் கொண்ட தகடுகள் அல்லது பலகைகள் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டு, பின்னர் அவை ஒரு மாறுதிசையாக்கியுடன் பிணைக்கப்பட்டு, மின் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றது.

சூரிய சக்தியின் மூலம் செறிவூட்டல் 
செறிவூட்டல் அமைப்புகள் சூரிய ஒளிக்கற்றைகளை  வில்லைகள் அல்லது கண்ணாடிகளைக் கொண்டு ஒரு இடத்தில் குவித்து, அதனால் உருவாக்கப்படுகின்ற வெப்பத்தின் மூலம் நீரை ஆவியாக்கி, ஒரு நீராவி விசையாழியின் மூலமாக மின்சாரத்தை உருவாக்குகின்றது.

தற்போது பயன்பாட்டில் பல செறிவூட்டும் தொழில்நுட்பங்கள் உள்ளன. பரவளைத் தொட்டி, பிரெசுனல் பிரதிபலிப்பான் மற்றும் சூரிய கோபுரங்கள் ஆகியவை இவற்றில் பரவலாக பயன்பாடுத்தப்படுபவையாகும். இந்த முறைகளில் சூரியனின் ஒளி மற்றும் வெப்பத்தை கண்காணிக்கவும் ஒளியைக் குவிக்கவும் பல்வேறு நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த அமைப்புகள் அனைத்திலும் செறிவூட்டப்பட்ட சூரிய ஒளியால் நீர் அல்லது வேறு திரவங்கள் சூடாக்கப்பட்டு, பின்னர் அவற்றை கொண்டு மின் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. ஒரு கலப்பின அமைப்பு சூரிய ஆற்றல் சேமிப்பு முறையை மற்ற வகை மின்சார தயாரிப்பு முறைகளுடன் இணைக்கின்றது.

மேம்பாடு மற்றும் பயன்பாடு 

நிலக்கரி விரைவில் பற்றாக்குறையாகிவிடும் என்ற எதிர்பார்ப்பால் பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில் சூரிய சக்தி தொழில்நுட்பங்களின் ஆராய்ச்சி தொடங்கியது. 1970களில், செயற்கைக்கோள்கள் போன்ற சில உபயோகங்களுக்கு மட்டுமே இவை பயன்படுத்தப்பட்டன. 1990 களில், கச்சா எண்ணெய் மற்றும் இயற்கை எரிவாயு விலை அதிகரித்தாலும், காலநிலை மாற்றங்கள் மற்றும் புவி வெப்பமடைதல் தொடர்பான விழிப்புணர்வு காரணமாகவும், குடியிருப்பு மற்றும் வணிக வளாகங்களில் கூரையில் நிறுவப்படுகின்ற  சூரிய சக்தி மின் தயாரிப்பு முறைகள் வளர்ச்சி கண்டன.

21 ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில், சூரிய சக்தியின் உலகளாவிய வளர்ச்சியானது அதிகரித்தது. சூரிய சக்தி திறன் பல மடங்குக்கு மேல் வளர்ந்தாலும், மொத்த ஆற்றல் உற்பத்தியில் இதன் பங்கு மிகவும் குறைவாகவே இருந்தது. சூரிய சக்தி அமைப்புகளை நிறுவ செலவு அதிகமாக இருக்கின்றபோதிலும், இயற்கை எரிவாயு போன்ற பிற எரிசக்தி ஆதாரங்களின் விலைகள் அதிகரித்து வருவதால், பல நாடுகளில் சூரிய சக்தி குறைந்த விலை எரிசக்தி ஆதாரமாக மாறி வருகின்றது. 2022 ஆம் ஆண்டில், உலகளாவிய சூரிய உற்பத்தி திறன் முதல் முறையாக 1 டெராவாட் அளவை தாண்டியது. 2023 இல், சூரிய சக்தி அமைப்புகள் உலகின் மின் உற்பத்தியில் 5% பங்கு வகிக்கின்றன. 2015 இல் இது வெறும் 1% என்ற அளவில் இருந்தது.

மேற்கோள்கள் 

ஆற்றல்