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सिलिकॉन वह सामान है जिससे माइक्रोचिप्स में ट्रांजिस्टर (छोटे स्विच) बनाए जाते हैं - और सौर सेल भी इसी तरह से काम करते हैं। सिलिकॉन एक प्रकार का पदार्थ है जिसे अर्धचालक कहा जाता है। कुछ सामग्रियां, विशेष रूप से धातुएं, बिजली को अपने माध्यम से बहुत आसानी से प्रवाहित होने देती हैं; उन्हें कंडक्टर कहा जाता है. अन्य सामग्रियाँ, जैसे कि प्लास्टिक और लकड़ी, वास्तव में अपने माध्यम से बिजली को बिल्कुल भी प्रवाहित नहीं होने देती हैं; उन्हें इन्सुलेटर कहा जाता है। सिलिकॉन जैसे अर्धचालक न तो कंडक्टर हैं और न ही इन्सुलेटर: वे आम तौर पर बिजली का संचालन नहीं करते हैं, लेकिन कुछ परिस्थितियों में हम उनसे ऐसा कर सकते हैं।

सौर सेल सिलिकॉन की दो अलग-अलग परतों का एक सैंडविच है जिसे विशेष रूप से उपचारित या डोप किया गया है ताकि वे एक विशेष तरीके से बिजली प्रवाहित कर सकें। निचली परत को डोप किया गया है इसलिए इसमें बहुत कम इलेक्ट्रॉन हैं। इसे पी-टाइप या पॉजिटिव-टाइप सिलिकॉन कहा जाता है (क्योंकि इलेक्ट्रॉन नकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं और इस परत में उनकी संख्या बहुत कम है)। ऊपरी परत को थोड़ा अधिक इलेक्ट्रॉन देने के लिए विपरीत तरीके से डोप किया जाता है। इसे एन-टाइप या नेगेटिव-टाइप सिलिकॉन कहा जाता है। (आप ट्रांजिस्टर और एकीकृत सर्किट पर हमारे लेखों में अर्धचालक और डोपिंग के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं।)

जब हम पी-टाइप सिलिकॉन की एक परत पर एन-टाइप सिलिकॉन की एक परत रखते हैं, तो दो सामग्रियों के जंक्शन पर एक अवरोध पैदा होता है (सबसे महत्वपूर्ण सीमा जहां दो प्रकार के सिलिकॉन मिलते हैं)। कोई भी इलेक्ट्रॉन अवरोध को पार नहीं कर सकता है, इसलिए भले ही हम इस सिलिकॉन सैंडविच को टॉर्च से जोड़ दें, कोई करंट प्रवाहित नहीं होगा: बल्ब नहीं जलेगा। लेकिन अगर हम सैंडविच पर प्रकाश डालते हैं, तो कुछ उल्लेखनीय घटित होता है। हम प्रकाश को ऊर्जावान "प्रकाश कणों" की एक धारा के रूप में सोच सकते हैं जिन्हें फोटॉन कहा जाता है। जैसे ही फोटॉन हमारे सैंडविच में प्रवेश करते हैं, वे सिलिकॉन में परमाणुओं को अपनी ऊर्जा छोड़ देते हैं। आने वाली ऊर्जा निचली, पी-प्रकार की परत से इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालती है ताकि वे बाधा के पार ऊपर एन-प्रकार की परत पर कूदें और सर्किट के चारों ओर प्रवाहित हों। जितनी अधिक रोशनी चमकती है, उतने ही अधिक इलेक्ट्रॉन ऊपर उछलते हैं और उतनी ही अधिक धारा प्रवाहित होती है।

फोटोवोल्टिक से हमारा मतलब यही है - प्रकाश बनाने वाला वोल्टेज - और यह एक प्रकार का है जिसे वैज्ञानिक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहते हैं।

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