पुनर्नवीकरणीय ऊर्जेचा पाया असलेल्या 'सौर पॅनेल्स' (Solar Photovoltaic Panels) च्या निर्मितीमध्ये मुख्य अर्धवाहक घटक (Semiconductor) म्हणून खालीलपैकी कोणत्या खनिजाचा/मूलद्रव्याचा वापर प्रामुख्याने केला जातो?
EN
Which of the following minerals/elements is primarily utilized as the foundational semiconductor component in the manufacturing of Solar Photovoltaic (PV) Panels?
बरोबर उत्तर पर्याय (३) आहे.
स्पष्टीकरण:
•
सिलिकॉन (Silicon - Si): सौर पेशींमध्ये (Solar cells) सूर्यप्रकाशाचे थेट विजेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी अतिशुद्ध सिलिकॉन वेफर्स (Monocrystalline / Polycrystalline Silicon) वापरले जातात.
•
सिलिकॉन हा एक उत्कृष्ट अर्धवाहक (Semiconductor) असून त्याचा बँडगॅप (Bandgap ~ 1.1 eV) सौर वर्णपटातील दृश्य प्रकाशाचे फोटॉन्स शोषून इलेक्ट्रॉन-होल जोड्या तयार करण्यासाठी आदर्श ठरतो.
•
सिलिका ($SiO_2$, वाळू किंवा क्वार्ट्झ) चे क्षपण करून औद्योगिक सिलिकॉन तयार केला जातो.
इतर पर्यायांचे विश्लेषण:
•
क्वार्ट्झ ($SiO_2$) पासून सिलिकॉन बनवला जातो, परंतु पॅनेलच्या सेमीकंडक्टर सेलमध्ये शुद्ध सिलिकॉन असतो.
•
मायका (अभ्रक): विद्युत उपकरणांमध्ये उत्कृष्ट उष्णता-प्रतिरोधक इन्सुलेटर म्हणून वापरला जातो.
MPSC परीक्षा टीप
परीक्षेसाठी महत्त्वपूर्ण संकल्पना व शॉर्टकट
सौर पेशींमध्ये सूर्यप्रकाश पडल्यावर विद्युतप्रवाह निर्माण होण्याच्या या प्रक्रियेला 'फोटोव्होल्टाईक परिणाम' (Photovoltaic effect) म्हणतात.
translate
English Explanation / स्पष्टीकरण:
The correct answer is Option (3).
Explanation:
•
Silicon (Si): Silicon is the primary semiconductor material used in commercial solar photovoltaic cells (constituting >90% of global installations as mono- or polycrystalline wafers).
•
It possesses an optimal semiconductor bandgap of $\sim 1.1\text{ eV}$ at room temperature, ideally matched to the solar spectrum to convert incident photons into electron-hole pairs via the photovoltaic effect.
Distractor Analysis:
•
Quartz ($SiO_2$) is the precursor mineral reduced to obtain metallurgical and electronic-grade silicon.
•
Mica: Used as a thermal insulator and dielectric in electrical appliances.
MPSC EXAM TIP
High-Yield Exam Strategy Tip
The generation of voltage/current in a solar cell upon light exposure is termed the Photovoltaic Effect, first observed by Edmond Becquerel in 1839.