আলোক-বিভব প্রযুক্তি

আলোক-বিভব প্রযুক্তি (Photovoltaics বা সংক্ষেপে PV) বলতে আলোক-বিভব ক্রিয়া প্রদর্শনকারী অর্ধপরিবাহী উপাদান ব্যবহার করে আলোকশক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করার প্রযুক্তিকে বোঝায়। আলোক-বিভব ক্রিয়াটি পদার্থবিজ্ঞান, আলোক-রসায়ন ও তড়িৎ-রসায়ন শাস্ত্রে অধ্যয়ন করা হয়। আলোক-বিভব ক্রিয়াকে বাণিজ্যিকভাবে বিদ্যুৎ উৎপাদন ও আলোক-সুবেদী গ্রাহক হিসেবে ব্যবহার করা হয়।

একটি আলোক-বিভব ব্যবস্থাতে অনেকগুলি সৌর উপাংশ থাকে, যেগুলির প্রতিটি আবার অনেকগুলি বিদ্যুৎশক্তি উৎপাদনকারী সৌরকোষ দ্বারা গঠিত হয়। আলোক-বিভব ব্যবস্থাগুলি ভূপৃষ্ঠে, ছাদের উপরে ও দেয়ালে স্থাপিত হতে পারে বা জলে ভাসমান হতে পারে। স্থাপনকারী ব্যবস্থাটি নিশ্চল হতে পারে কিংবা এটিতে সূর্য অনুসরণকারক ব্যবহার করা হতে পারে, যাতে এটি আকাশে সূর্যের অবস্থান অনুসরণ করে ঘুরতে পারে।

আলোক-বিভব প্রযুক্তি জলবায়ু পরিবর্তন উপশমে সাহায্য করে, কারণ এটি জীবাশ্ম জ্বালানির তুলনায় বায়ুমণ্ডলে অনেক কম পরিমাণে কার্বন ডাই-অক্সাইড নিঃসরণ করে। শক্তির উৎস হিসেবে সৌর আলোক-বিভব প্রযুক্তির কিছু বিশেষ সুবিধা আছে। একবার স্থাপন করার পরে এটি কোনও দূষণ সৃষ্টি করে না বা কোনও গ্রিনহাউস গ্যাস নিঃসরণ করে না। শক্তির ক্রমবর্ধমান চাহিদা পূরণে এই প্রযুক্তিকে বৃহৎ মাপে উন্নীত করা সম্ভব (মাপ-বর্ধনযোগ্যতা); এই প্রযুক্তির মূল উপাদান সিলিকন ভূপৃষ্ঠে ব্যাপকভাবে বিদ্যমান। কিছু সীমাবদ্ধতার মধ্যে আছে রূপার ব্যবহার, যেটির লভ্যতা সীমিত। এছাড়া ভূমির ব্যবহারে অন্য খাতের সাথে প্রতিযোগিতাও এর একটি সীমাবদ্ধতা। আলোক-বিভব প্রযুক্তিকে শক্তির প্রধান উৎস হিসেবে ব্যবহার করতে হলে হয় শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা আবশ্যক অথবা উচ্চ-ভোল্টেজের অপরিবর্তী বিদ্যুৎপ্রবাহ শক্তি সরবরাহ লাইন প্রয়োজন, যা ব্যয়বহুল। এছাড়া পরিবর্তনশীল বিদ্যুৎশক্তি উৎপাদন ভারসাম্যকরণসহ আরও কিছু অসুবিধা আছে। বিদ্যুৎ উৎপাদন ও ব্যবস্থাটি বসাতে কিছু দূষণ ও গ্রিনহাউস গ্যাস নিঃসরণ হয়, যদিও তা জীবাশ্ম জ্বালানির নিঃসরণের একটি ক্ষুদ্র ভগ্নাংশমাত্র।

আলোক-বিভব ব্যবস্থাগুলিকে বহুদিন ধরে বিশেষায়িত প্রয়োগ করা হয়েছে। ১৯৯০-এর দশক থেকেই একক ব্যবস্থা বৈদ্যুতিক জালব্যবস্থার-সংযুক্ত আলোক-বিভব ব্যবস্থাগুলি ব্যবহৃত হচ্ছে। আলোক-বিভব প্রযুক্তিগুলি প্রথম ২০০০ সালে এসে গণ-উৎপাওদন করা শুরু হয়; সেসময় জার্মান সরকার এ লক্ষ ছাদ প্রকল্পটির জন্য অর্থ বরাদ্দ করে। ক্রমহ্রাসমান খরচের কারণে আলোক-বিভব প্রযুক্তি শক্তির উৎস হিসেবে বিকাশ লাভ করেছে। ২০০০ সাল থেকে চীনা সরকারের সৌরবিদ্যুৎ উৎপাদন সামর্থ্য উন্নয়নের উপরে বিপুল পরিমাণে বিনিয়োগ করাও এর জন্য অংশত ধন্যবাদার্হ, যার ফলে প্রযুক্তিটি উৎপাদন-বৃদ্ধির মাধ্যমে ব্যয়হ্রাস অর্জন করতে পেরেছে। শিল্পোৎপাদন প্রযুক্তিতে উন্নয়নের কারণেও খরচ হ্রাস পেয়েছে। বহু দেশে প্রকৃত পরিমাপন ও অর্থায়ন সুবিধা যেমন সৌরবিদ্যুতের জন্য প্রাধিকারমূলক জোগান মূল্য (feed-in tariff), ইত্যাদির মাধ্যমে সৌর আলোক-বিভব ব্যবস্থা স্থাপনে উৎসাহ প্রদান করা হয়। ২০০৪ থেকে ২০০১১ সালের মধ্যে সৌরবিদ্যুৎ পাত বা প্যানেলের দাম ৪ গুণ হ্রাস পায়। ২০১০-এর দশকে সৌরবিদ্যুৎ উপাংশগুলির দাম প্রায় ৯০% হ্রাস পায়।

২০২২ সালে বিশ্বব্যাপী স্থাপিত আলোক-বিভব প্রযুক্তির সামর্থ্য ১ টেরাওয়াট ছাড়িয়ে যায়, যা বৈশ্বিক বিদ্যুৎ চাহিদার প্রায় ২%। জলবিদ্যুৎ ও বায়ুবিদ্যুৎ প্রযুক্তির পরে বৈশ্বিক সরবরাহ ক্ষমতার ভিত্তিতে নবায়নযোগ্য শক্তিগুলির মধ্যে আলোক-বিভব বা সৌরবিদ্যুৎ প্রযুক্তির স্থান তৃতীয়। ২০২২ সালে আন্তর্জাতিক শক্তি সংস্থা এই প্রত্যাশা ব্যক্ত করে যে সৌরবিদ্যুতের উৎপাদন ২০২২ থেকে ২০২৭-এর মধ্যে আরও ১ টেরাওয়াট বৃদ্ধি পাবে। কিছু কিছু ক্ষেত্রে, বিশেষ করে উচ্চ সৌরবিদ্যুৎ উৎপাদনের সম্ভাবনাবিশিষ্ট অঞ্চলগুলিতে আলোক-বিভব প্রযুক্তি সবচেয়ে সাশ্রয়ী উৎস হিসেবে আবির্ভূত হয়েছে; যেমন কাতারে প্রতি কিলোওয়াট-ঘণ্টা বিদ্যুতের মূল্য ০.০১৫ মার্কিন ডলার পর্যন্ত নেমে এসেছে। ২০২৩ সালে আন্তর্জাতিক শক্তি সংস্থা তার বিশ্ব শক্তি সম্ভাবনা (World Energy Outlook) প্রতিবেদনে বলে যে 'স্বল্প-ব্যয়ের অর্থায়নের যে প্রকল্পগুলিতে উচ্চমানের সম্পদ ব্যবহার করা হয়, সেগুলির জন্য আলোক-বিভব প্রযুক্তি বর্তমানে ঐতিহাসিকভাবে বিদ্যুতের সবচেয়ে সস্তা উৎস।'

তথ্যসূত্র 

 
কোয়ান্টাম রসায়ন
তড়িৎ রসায়ন
আলোক ইলেকট্রনবিজ্ঞান
শক্তির রূপান্তর