ප්‍රකාශ විද්‍යාව යනු කුමක්ද?

ඉහත රූප සටහන මඟින් සූර්ය කෝෂයක් ලෙසද හැඳින්වෙන මූලික ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා සෛලයක ක්‍රියාකාරිත්වය නිදර්ශනය කරයි. සූර්ය කෝෂ සෑදී ඇත්තේ ක්ෂුද්‍ර ඉලෙක්ට්‍රොනික කර්මාන්තයේ භාවිතා වන සිලිකන් වැනි අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍ය වලින්ම ය. සූර්ය කෝෂ සඳහා, තුනී අර්ධ සන්නායක වේෆරයක් විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් සෑදීමට විශේෂයෙන් සලකනු ලැබේ, එක් පැත්තකින් ධනාත්මක සහ අනෙක් පැත්තෙන් ඍණ වේ. ආලෝක ශක්තිය සූර්ය කෝෂයට පහර දෙන විට, අර්ධ සන්නායක ද්රව්යයේ ඇති පරමාණු වලින් ඉලෙක්ට්රෝන ලිහිල් වේ. විද්‍යුත් සන්නායක ධන සහ සෘණ පැතිවලට සම්බන්ධ කර විද්‍යුත් පරිපථයක් සාදනු ලැබුවහොත්, ඉලෙක්ට්‍රෝන විද්‍යුත් ධාරාවක ස්වරූපයෙන් ග්‍රහණය කර ගත හැකිය - එනම් විදුලිය. මෙම විදුලිය පසුව ආලෝකයක් හෝ මෙවලමක් වැනි බරක් බල ගැන්වීමට භාවිතා කළ හැකිය.

සූර්ය කෝෂ ගණනාවක් එකිනෙකට විද්‍යුත් ලෙස සම්බන්ධ කර ආධාරක ව්‍යුහයක හෝ රාමුවක සවි කර ඇති ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා මොඩියුලයක් ලෙස හැඳින්වේ. මොඩියුල නිර්මාණය කර ඇත්තේ පොදු වෝල්ට් 12 පද්ධතියක් වැනි නිශ්චිත වෝල්ටීයතාවයකින් විදුලිය සැපයීම සඳහා ය. නිපදවන ධාරාව කෙලින්ම රඳා පවතින්නේ මොඩියුලයට කොපමණ ආලෝකයක් පහර දෙනවාද යන්න මතය.

වර්තමානයේ බහුලව භාවිතා වන PV උපාංග PV සෛලයක් වැනි අර්ධ සන්නායකයක් තුළ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් නිර්මාණය කිරීමට තනි සන්ධිස්ථානයක් හෝ අතුරු මුහුණතක් භාවිතා කරයි. තනි සන්ධි PV සෛලයක, සෛල ද්‍රව්‍යයේ කලාප පරතරයට සමාන හෝ වැඩි ශක්තියක් ඇති ෆෝටෝනවලට පමණක් විද්‍යුත් පරිපථයක් සඳහා ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් නිදහස් කළ හැකිය. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, තනි-හන්දි සෛලවල ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා ප්‍රතිචාරය සූර්ය වර්ණාවලියේ කොටසට සීමා වන අතර එහි ශක්තිය අවශෝෂණය කරන ද්‍රව්‍යයේ කලාප පරතරයට වඩා ඉහළින් ඇති අතර අඩු ශක්ති ෆෝටෝන භාවිතා නොකෙරේ.

මෙම සීමාවෙන් මිදීමට එක් ක්‍රමයක් නම් වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කිරීම සඳහා කලාප පරතරය එකකට වඩා සහ හන්දි එකකට වඩා ඇති විවිධ සෛල දෙකක් (හෝ වැඩි ගණනක්) භාවිතා කිරීමයි. මේවා "බහු හන්දි" සෛල ලෙස හැඳින්වේ ("කැස්කැඩ්" හෝ "ටැන්ඩම්" සෛල ලෙසද හැඳින්වේ). ආලෝකයේ ශක්ති වර්ණාවලියෙන් වැඩි ප්‍රමාණයක් විදුලිය බවට පරිවර්තනය කළ හැකි නිසා බහු හන්දි උපාංගවලට ඉහළ සම්පූර්ණ පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගත හැක.

පහත දැක්වෙන පරිදි, බහු සන්ධි උපාංගයක් යනු කලාප පරතරයේ (උදා) අවරෝහණ අනුපිළිවෙලෙහි තනි තනි-හන්දි සෛල තොගයකි. ඉහළ සෛලය අධි ශක්ති ෆෝටෝන ග්‍රහණය කර ගන්නා අතර පහළ කලාප පරතරය සෛල මගින් අවශෝෂණය කර ගැනීම සඳහා ඉතිරි ෆෝටෝන පසු කරයි.