How do solar panels work? - Richard Komp

Translator: Nufile Ahmed Reviewer: TED Translators admin

The Earth intercepts a lot of solar power:

আমাদের পৃথিবী প্রচুর পরিমাণে সৌরশক্তি গ্রহণ করে

173 thousand terawatts.

প্রায় ১৭৩ হাজার টেরাওয়াট,

That's ten thousand times more power than the planet's population uses.

যা পুরো পৃথিবীর মানুষের চাহিদার তুলনায় ১০ হাজার গুণ বেশি।

So is it possible that one day

তাহলে এটা কি সম্ভব যে একদিন পুরো

the world could be completely reliant on solar energy?

পৃথিবী সৌরশক্তির উপর নির্ভরশীল হতে পারবে?

To answer that question,

এই প্রশ্নের উত্তর দেয়ার জন্য, আমাদের প্রথমে

we first need to examine how solar panels convert solar energy to electrical energy.

দেখতে হবে যে কিভাবে সোলার প্যানেল সৌরশক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রুপান্তরিত করে।

Solar panels are made up of smaller units called solar cells.

সোলার প্যানেল "সোলার সেল" নামক ক্ষুদ্রতর এককদ্বারা গঠিত।

The most common solar cells are made from silicon,

সবচেয়ে সাধারাণ সোলার সেল গুলো সিলিকন দ্বারা গঠিত, এটি একটি সেমিকন্ডাক্টর

a semiconductor that is the second most abundant element on Earth.

যা পৃথিবীতে প্রাপ্ত উপাদানগুলোর মধ্যে প্রাচুর্যের দিক থেকে দ্বিতীয়।

In a solar cell,

সোলার সেলে

crystalline silicon is sandwiched between conductive layers.

স্ফটিকাকার সিলিকন স্যান্ডুইচ আকারে পরিবাহী স্তরের মধে সজ্জিত থাকে।

Each silicon atom is connected to its neighbors by four strong bonds,

প্রত্যেক সিলিকন পরমাণু তার পার্শ্ববর্তী পরমাণুগুলোর সাথে চারটি শক্তিশালী বন্ধন দ্বারা যুক্ত,

which keep the electrons in place so no current can flow.

যা ইলেকট্রনগুলোকে তাদের নিজ নিজ জায়গায় রাখে যেন কোন বিদ্যুৎ প্রবাহ না হয়।

Here's the key:

মজার বিষয় হল এখানেঃ

a silicon solar cell uses two different layers of silicon.

একটি সিলিকন সেলে দুইটি ভিন্ন স্তরে দুই ধরণের সিলিকন ব্যবহৃত হয়।

An n-type silicon has extra electrons,

একটি এন-টাইপ সিলিকন পরমাণুতে একটি অতিরিক্ত ইলেকট্রন থাকে এবং একটি

and p-type silicon has extra spaces for electrons, called holes.

পি-টাইপ সিলিকন পরমাণুতে অতিরিক্ত ইলেকট্রন ধারণের জায়গা থাকে, যাদের বলে Holes (ছিদ্র)

Where the two types of silicon meet,

যেখানে এই দুই ধরণের সিলিকন পরমাণুর মিলন ঘটে,

electrons can wander across the p/n junction,

সেই পি-এন জাংশনে ইলেক্ট্রন গুলো ছোটাছুটি করতে পারে,

leaving a positive charge on one side

যার ফলে এক পাশে তৈরি হয় ধনাত্মক চার্জ

and creating negative charge on the other.

এবং আরেক পাশে সৃষ্টি হয় ঋণাত্মক চার্জ।

You can think of light as the flow of tiny particles

আমরা আলোক রশ্মিকে সূর্য হতে নির্গত

called photons,

ফোটন নামক কণার বিচ্ছুরণ হিসবে

shooting out from the Sun.

চিন্তা করতে পারি।

When one of these photons strikes the silicon cell with enough energy,

যখন এই ফোটন কণাগুলির একটি, সিলিকন সেলে পর্যাপ্ত পরিমাণ শক্তি নিয়ে আঘাত করে, তখন

it can knock an electron from its bond, leaving a hole.

সেটি একটি ইলেকট্রনকে তার বন্ধন থেকে ছিন্ন করতে পারে, যার ফলে সেখানে একটি ছিদ্র তৈরি হয় ।

The negatively charged electron and location of the positively charged hole

এই ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ইলেকট্রন এবং ধনাত্বক চার্জযুক্ত ছিদ্রটি এখন

are now free to move around.

মুক্ত ভাবে চলাচল করতে পারে।

But because of the electric field at the p/n junction,

কিন্তু পি-এন জাংশনে তৈরি হওয়া বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কারণে

they'll only go one way.

ইলেকট্রন এবং ছিদ্রগুলো কেবল একদিকে চলাচল করতে পারে।

The electron is drawn to the n-side,

ইলেকট্রনগুলি এন-পাশে (মাঝের অংশ হতে দূরে) এবং

while the hole is drawn to the p-side.

ছিদ্রগুলো পি-পাশে (মাঝের অংশ হতে বিপরীত দিকে) আকৃষ্ট হয়।

The mobile electrons are collected by thin metal fingers at the top of the cell.

চলমান ইলেকট্রনগুলি সেলের (কোষ) উপরে রাখা পাতলা ধাতব পাত দিয়ে সংগ্রহ করা হয়।

From there, they flow through an external circuit,

সেখান থেকে তাদেরকে একটি বৈদ্যুতিক বহিরবর্তনী দ্বারা প্রবাহ করানো হয়,

doing electrical work,

যার দ্বারা বৈদ্যুতিক কাজ করানো হয় যেমন,

like powering a lightbulb,

বাল্ব জ্বালানো,

before returning through the conductive aluminum sheet on the back.

পরবর্তীতে তাদের অন্যপাশে এলুমিনিয়াম পরিবাহীর দ্বারা আবার সংগ্রহ করা হয়।

Each silicon cell only puts out half a volt,

প্রত্যেক সিলিকন সেল কেবল মাত্র আধ ভোল্ট বিদ্যুৎ উৎপাদন করে,

but you can string them together in modules to get more power.

কিন্তু তাদের একত্রে "মডিউল" আকারে সংযুক্ত করে আপনি আরো বেশি বিদ্যুৎ পেতে পারেন।

Twelve photovoltaic cells are enough to charge a cellphone,

মাত্র ১২টি সৌরবিদ্যুৎ কোষ দিয়েই একটি মোবাইল ফোন চার্জ দেয়া যায়,

while it takes many modules to power an entire house.

কিন্তু একটি পুরো বাড়ির শক্তি যোগাতে প্রয়োজন অনেকগুলো "মডিউল"।

Electrons are the only moving parts in a solar cell,

ইলেক্ট্রনগুলো সৌর কোষ গুলোর একমাত্র চলমান অংশ,

and they all go back where they came from.

এবং তাদের প্রত্যেকেই যেখান থেকে আসে সেখানেই ফিরে যায়।

There's nothing to get worn out or used up,

এখানে কোন কিছু ক্ষয়ে যাওয়ার বা পুরনো হবার সম্ভাবনা থাকে না,

so solar cells can last for decades.

সেজন্য সৌরকোষগুলো এক দশকেরও বেশি টিকে থাকে।

So what's stopping us from being completely reliant on solar power?

তাহলে কেন আমরা পুরোপুরি সৌরশক্তির উপর নির্ভরশীল হতে পারছি না?

There are political factors at play,

এখানে রাজনৈতিক কারণ তো রয়েছেই, সেই সাথে আছে

not to mention businesses that lobby to maintain the status quo.

বড় বড় ব্যবসায়িক প্রতিষ্ঠানগুলর বর্তমান অবস্থা ধরে রাখার জন্য তদবির।

But for now, let's focus on the physical and logistical challenges,

কিন্তু আপাতত দেখে নিই, কিছু বাস্তব এবং যৌক্তিক প্রতিকূলতা,

and the most obvious of those

যার মধ্যে অন্যতম হল

is that solar energy is unevenly distributed across the planet.

পুরো পৃথিবীতে সৌরশক্তির অসম বণ্টন।

Some areas are sunnier than others.

কিছু অংশ অন্যান্য জায়গার চেয়ে বেশি সূর্যালোক পায়।

It's also inconsistent.

আবার সেই সূর্যালোক প্রাপ্তির ধরণও সবসময় ধারাবাহিক নয়।

Less solar energy is available on cloudy days or at night.

যেমন মেঘলা দিনে অথবা রাতে কম সৌরশক্তি পাওয়া যায়।

So a total reliance would require

কাজেই সৌরশক্তির উপর পূর্ণ নির্ভরশীলতার আগে প্রয়োজন অধিক রৌদ্রজ্জ্বল স্থান থেকে

efficient ways to get electricity from sunny spots to cloudy ones,

মেঘলা জায়গায় বিদ্যুৎ পরিবহনের উপযুক্ত ব্যবস্থা,

and effective storage of energy.

এবং সেই বিদ্যুৎ শক্তি ধারণের জন্য কার্যকরী ব্যবস্থা।

The efficiency of the cell itself is a challenge, too.

কোষটির দক্ষতাও একটি চ্যালেঞ্জ।

If sunlight is reflected instead of absorbed,

যদি সূর্যালোক শোষিত না হয়ে প্রতিফলিত হয়, অথবা

or if dislodged electrons fall back into a hole before going through the circuit,

অপসারিত ইলেক্ট্রন যদি বর্তনী ঘুরে আসার আগেই ছিদ্রে ঢুকে যায়,

that photon's energy is lost.

তাহলে ফোটন কণা থেকে প্রাপ্ত শক্তি হারিয়ে যায়।

The most efficient solar cell yet

সবচাইতে দক্ষ সৌরকোষগুলোও এখন পর্যন্ত কেবল ৪৬ শতাংশ সূর্যালোককে

still only converts 46% of the available sunlight to electricity,

বিদ্যুতে রূপান্তরিত করতে পারে, এবং বাজারে প্রচলিত সবচেয়ে সাধারণ প্যানেলগুলো

and most commercial systems are currently 15-20% efficient.

কেবল ১৫-২০% দক্ষতা সম্পন্ন।

In spite of these limitations,

এত কিছুর পরেও,

it actually would be possible

বর্তমান প্রযুক্তির সাহায্যে পুরো

to power the entire world with today's solar technology.

পৃথিবীর বৈদ্যুতিক চাহিদা মেটানো সম্ভব।

We'd need the funding to build the infrastructure

আমাদের প্রয়োজন হবে উপযুক্ত অবকাঠামো তৈরির জন্য পর্যাপ্ত তহবিল

and a good deal of space.

এবং যথেষ্ট পরিমাণ যায়গা।

Estimates range from tens to hundreds of thousands of square miles,

আনুমানিকভাবে, দশ হাজার থেকে কয়েক লক্ষ বর্গ মাইল,

which seems like a lot,

যা মনে হচ্ছে অনেক বেশি, কিন্তু

but the Sahara Desert alone is over 3 million square miles in area.

সাহারা মরুভূমি একাই আয়তনে ৩০ লক্ষ বর্গ মাইল।

Meanwhile, solar cells are getting better, cheaper,

আবার অন্যদিকে সৌর কোষ গুলো দিনে দিনে আরও উন্নত, আরও সাশ্রয়ী হচ্ছে এবং

and are competing with electricity from the grid.

গ্রিডে সরবরাহকৃত বিদ্যুতের সাথে পাল্লা দিচ্ছে।

And innovations, like floating solar farms, may change the landscape entirely.

আবার, ভাসমান সৌর ফার্মের মত উদ্ভাবনগুলি দৃশ্যপট একবারেই পাল্টে ফেলতে পারে।

Thought experiments aside,

জল্পনা কল্পনা বাদেও,

there's the fact that over a billion people

মাথায় রাখতে হবে যে এখনো প্রায় এক বিলিয়নের বেশি মানুষ নির্ভরযোগ্য

don't have access to a reliable electric grid,

বিদ্যুৎ সরবরাহের আওতার বাইরে,

especially in developing countries,

বিশেষ করে উন্নয়নশীল দেশগুলো,

many of which are sunny.

যাদের মধ্যে অনেকগুলোই গ্রীষ্মপ্রধান দেশ।

So in places like that,

কাজেই সেসব দেশে, সৌরশক্তি

solar energy is already much cheaper and safer than available alternatives,

অন্যান্য বিকল্প, যেমন কেরোসিন, এর থেকে তুলনামূলকভাবে

অনেক সাশ্রয়ী এবং নিরাপদ।

like kerosene.

For say, Finland or Seattle, though,

তবে, ফিনল্যান্ড অথবা সিয়াটল এর মত জায়গার

effective solar energy may still be a little way off.

জন্য হয়তো কার্যকরী সৌরশক্তি সরবরাহ একটু দূরের বিষয়।