රටම අඳුරෙ වැටුණ කාලෙක දැනගන්න වටින කතාවක්
ආලෝක කිරණ විදුලිය බවට පත් කරන එක හරියට මැජික් එකක් වගේ. නිකමට හිතන්න, ආදි කාලීන මනුස්සයෙක් ඒ මැජික් එක දැක්කොත්. අනිවාර්යයෙන්ම මන්තර බලයකින් කියා හිතාවි.
එහෙම වුණත් විදුලිය අපට අතවශ්‍යම දෙයක් නිසා මැජික් කරන්නට සිද්ධ වෙනවා. පෝටෝවෝල්ටික් පැනල් හෙවත් පීවී පැනල් ලංකාවෙ ටිකක් අඩු වුණත්, වෙන රටවල් වල නම් ගොඩක් තැන් වල හයි කරලා තියනවා.
ලංකාවේ වුණත්, ලෝකයේ වුණත් සූර්ය පැනල් හරි හොඳයි කියලා අපි ඒ ගැන කතා කරන නමුත්, ලොකු අප්සෙට් එකක් අපි හැමෝම දකිනවා.
‘මුළු දවසෙම සූර්ය පැනල් චාර්ජ් වුණත් ඇති තරම් කරන්ට් එකක් ලැබෙන්නේ නෑනේ. ඒකෙන් එන පවර් එක ගෙදරට මදිනේ. රටක් ආලෝකවත් කරන්න සූර්ය බලය විතරක් මදි.’ ආදි ඥරුඥුරු ගොඩක් සූර්ය පැනල් ගැන අහන්න ලැබෙනවා.
අන්න ඒක තමයි ප්‍රායෝගිකව බැලුවොත් මාර පරිසර හිතකාමී වගේම නොමිලෙ ලැබෙන ඉර එළිය නිසා මාර ලාභදායී බව හිතෙන සූර්ය පැනල් තාක්ෂණේ ගැන අපි දකින අඩුව.
ඒත් පැනල් එකට පොඩි කෑලි බෑලි දාලා විද්‍යාත්මක දැනුම එක්ක යම් වෙනස්කම් ටිකක් කළොත්, පැනල් එකකින් ලැබෙන විදුලි බලය ඩබල් කරගන්න වුණත් හැකි වේවි.
බැලූ බැල්මට කෙනෙක් හිතාවි මේ පැනල් ගොඩක් කාර්‍යක්ෂමයි කියලා.ඒත් ඉතින් ඇත්තටම බලන කොට එහෙමමත් නෑ. පැනල් එකට වැටෙන ආලෝකයෙන් කොටසයි විදුලිය විදිහට පරිවර්තනය වෙන්නෙ.
විදුලිය නිපදවන්න සිලිකන් සක්‍රීය කරන්න ඕනෑ. මේ වැඩේ කරන්නෙ සමහර තරංග ආයාම විතරයි. තරංග ආයාම කියන්නේ මොනවාද? ඔබ දන්නවා ඇති න්‍යෂ්ඨික මට්ටමේදී පෝටෝන් හෙවත් ආලෝක කිරණ තරංග විදියටත්, භෞතික වස්තු විදියටත් එකම වෙලාවේ හැසිරෙන බව. ඉතින් මේ තරංගවල බෑවුම්, පළල ආදී හැඩ ලක්ෂණ තියෙනවානේ. ඒ අනුව කෙටි ඒවාත්, දිග ඒවාත් තියෙනවා.
අපි හැමෝම පොඩි කාලෙ ප්‍රිස්ම සෙල්ලංවලින් දැනගත්තා ආලෝකය අවර්ණයි කියා හිතුවාට, ඒක වර්ණ ගණනාවකින් හැදුණ එකක් විත්තිය. මේ වර්ණ වලින් රතුයි කහයි තරංග විදුලි බලය බවට හැරෙන ඉඩකඩ වැඩියි. ඒත් කොළ , නිල් වගේ ඒවා ඒකට හොරයි. මෙයාලා කෙටි තරංග ආයාම. ඒවායින් විදුලිය නිපදවෙන්නේ නැහැ.
හැබැයි අවුලකට තියෙන්නෙ මේවා විදුලිය හැදුවෙ නැති උනාට තාපය ජනනය කරනවා.මෙහෙම උෂ්ණත්වයක් නිපදවෙන නිසා පැනල් එකේ කාර්‍යක්ෂමතාවය නම් අඩු වෙනවා.
මේ දේවල් පදනම් කරගෙන විලියම් ෂොක්ලි සහ හාන්ස් වකීම් කියන දෙන්නා ප්‍රමුඛ විද්‍යාඥයො කණ්ඩායමක් මේ ගැන හොයලා බැලුවා.1961 දි තමයි මේ ගණනය කිරීම් කළේ. සිලිකන් දාලා හදන සූර්ය පැනල්වල කාර්‍යක්ෂමතාවය 30% ක් වන බව ඔවුන් කීවා.
පොතේ හැටියට 30% ගණන් හිලව් ආවට ඇත්තටම ප්‍රායෝගිකව නම් මේක තවත් අඩුයි කියලා එයාලා කියනවා. අභ්‍යවකාශ වැඩවලදී, මිලිටරි වැඩ වලදි ගන්න ඉහල මට්ටම් වල පැනල් නම් මීට වඩා කාර්‍යක්ෂමතාවය වැඩියි. ඒත් ඉතින් ඒවා සාමාන්‍ය වාණිජ භාවිතයෙදි මිල ගොඩක්ම වැඩියි. සාමාන්‍යයෙන් බිල්ඩින් උඩ, සූර්ය ගොවිපලවල්වල තියන සාමාන්‍ය පැනල් වල නම් යාන්තම් 20%ට වැඩි කාර්‍යක්ෂමතාවයක් තියෙන්නෙ.
මේක ඉතින් ලොකු ප්‍රශ්නයක්නේ. සෑහෙන අකාර්යක්ෂමයිනේ. ඒ නිසා කේම්බ්‍රිජ් විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂකයන් ටිකක් මේ ගැන උනන්දු වුණා.
මුලින්ම 2014දි මෙයාලා හිතුවා අර එන නිල්, කොල ආලෝක තරංග ටික රතු වලට හැරෙව්වා නම් හරි කියලා. එහෙම කළාම දැන් අද පාවිච්චි කරන සූර්ය පැනල්වලටත් වැඩිය 35% ක් සමහරවිට 50% කටත් වඩා වැඩි වෙන්න වෙන්න පුළුවන්. ඒක හරියට අභ්‍යන්තර දහන එන්ජිමක කාර්‍යක්ෂමතාව 60% කින් වැඩි කරනවා වගේ දෙයක්.
මේ වැඩේ කොහොම හරි කරන්න කේම්බ්‍රිජ් විශ්වවිද්‍යාලයෙන් කේම්බ්‍රිජ් පෝටෝන් එනර්ජි කියලා අලුතෙන් තාක්ෂණික සමාගමක් හැදුවා. නේචර් සඟරාවෙන් ප්‍රකාශයට පත් විච්ච අධ්‍යනයක් තිබ්බා මේ ගැන.
එයාලා කියන්නෙ නම් පෙන්ටසීන් කියන කාබනික බහුඅවයවික ස්ථරයකිනන් හදපු ඊයම් සෙලනයිඩ් ක්වොන්ටම් තිත් තියන පෝටෝන ගුණ තියන පටලයක් තමයි මේ තරංග වෙනස් කරන්න යොදා ගන්න වෙන්නේ කියලා.
පොලිමර්වලින් කොළ සහ නිල් ෆෝටෝන අවශෝෂණය කරනවාලු. ඊට පස්සෙ ඒවා එක්සිටෝන යුගල බවට පරිවර්තනය කරනවලු.
මේ හැදෙන එක්සිටෝන ක්වොන්ටම් තිත් වලට ගලාගෙන යනවා. ඊට පස්සෙ ඒවා අවශෝෂණය කරලා ඒ වෙනුවට ශක්තියෙන් අඩු ෆෝටෝන විමෝචනය කරනවා. මේ ෆෝටෝන රතු හරි අධෝරක්ත හරි වෙන්න පුළුවන්.
මේක තියලා තියෙන්නෙ සාමාන්‍ය සූර්ය පැනල් එක උඩ. ඒකෙන් ක්වොන්ටම් තිත් වලින් ආලෝකය අරගෙන සිලිකන් වලට ලබා දෙනවා. ඊට පස්සෙ එන රතු හරි අධෝරක්ත ආලෝකය හරි පොලිමර් පටලය හරහා යනවා. එහෙම ගිහින් සූර්ය කෝෂ වලට යනවා. මේ අනුව වැඩිපුර භාවිතා කරන්න පුළුවන් පෝටෝන, සිලිකන් වල වැදිලා විදුලි ධාරාවක් නිෂ්පාදනය වැඩි කරනවා.
මේවායේ තියරි හෙවත් න්‍යායන් හදලා දැන් අවුරුදු ගාණක් වෙනවා. දැන් තාක්ෂණය ඊට වඩා දියුණු වෙලා තියෙන්නේ. වාණිජ පැත්තෙනුත් ඉස්සරහට ඇවිත් ඉන්නේ.
කේම්බ්‍රිජ් විශ්ව විද්‍යාලයේ පෝටෝන බලශක්තිය අවුරුද්ද ඉවර වෙද්දි 31% ක කාර්‍යක්ෂමතාවයකට යන්න හිතනවා.ඒකට සූර්ය පැනලයක ක්‍රියාකාරී මූලාකෘතියක් හදන්න බලාපොරොත්තු වෙනවා කියලත් කියනවා.
2025 වෙද්දි 35% කාර්‍යක්ෂමතාවයක් තියන වාණිජමය පැත්තෙන් හොඳ පීවී පැනලයක් ගේන එක තමයි ඉලක්කය වෙන්නෙ.
සූර්ය පැනල වලදි න්‍යායාත්මක දේ ක්‍රියාවට නංවද්දි , ප්‍රායෝගිකව කරද්දි දුෂ්කර වෙනවා. හැබැයි මේ දේවල් අපි ක්‍රියාවට නංවද්දි පැනල් එක පුළුවන් තරම් මිලෙන් අඩු වෙන්න ඕනෑ. එහෙම නැතුව ඔය වැඩ කිඩ දාලා බඩුව හැදුවාට පස්සේ ගාණ වැඩි උනොත් වෙන්නෙ නැවතත් ඒ දේවල් ගන්නෙ මිලිටරි සහ අභ්‍යවකාශ මෙහෙයුම්වලට වගේ විතරයි. ගෙදර පාවිච්චියට ගන්න බැරි වෙනවා.
කේම්බ්‍රිජ් ෆෝටෝන බලශක්ති කණ්ඩායම දැන් උත්සහ කරන්නේ ඕනෑම පැනල් එකකට දාන්න පුළුවන් පෝටෝන ස්ථරයක් හදන්න. මෙහෙම සරල ස්ථරයක් හදන එක ලේසි නිසා.
එහෙම කරන්න, සුර්‍ය පැනලයට තව ස්ථරයක් දාන්න ඕනෑ. හැබැයි මේ පැනල් එකේ විදුලි සම්බන්ධතා නැති වෙන්න ඕනි. වගේම විෂ නොවන ද්‍රව්‍යයක් වෙන්නත් ඕනෑ..
මේ සූර්ය පැනල සම්බන්ධ ක්වොන්ටම් තිත් පටලය විද්‍යාවේ ක්වොන්ටම් පැත්තෙන් පනින ඊලඟ පිම්ම වේවි කියලා විද්‍යාඥයන් බලාපොරොත්තු වෙනවා.
භාග්‍යා උඩුවරගෙදර
Satahan 