ফটোভোল্টাইক কোষ তিন প্রজন্মের প্রযুক্তিগত উন্নয়নের মধ্য দিয়ে গেছে:
প্রথম প্রজন্ম: স্ফটিক সিলিকন প্রযুক্তি
এর মূল উপাদান হিসেবে সিলিকন ব্যবহৃত হয়েছে এবং এতে বিএসএফ, পিইআরসি, টপকন, এইচজেটি ও আইবিসি-র মতো প্রযুক্তি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
দ্বিতীয় প্রজন্ম: থিন-ফিল্ম প্রযুক্তি
কপার ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম সেলেনাইড (CIGS), ক্যাডমিয়াম টেলুরাইড (CdTe), এবং গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (GaAs)-এর মতো উপাদান দ্বারা গঠিত থিন-ফিল্ম সেলগুলো কম দক্ষতা এবং উচ্চ ব্যয়ের (প্রতি গিগাওয়াট বিনিয়োগে ২ বিলিয়ন ডলারের বেশি) কারণে ক্রিস্টালাইন সিলিকনের সাথে প্রতিযোগিতা করতে হিমশিম খাচ্ছে। বর্তমানে, বাজারে এদের অংশীদারিত্ব ৫%-এরও কম।
তৃতীয় প্রজন্ম: পেরোভস্কাইট এবং জৈব সৌর কোষ
পেরোভস্কাইট সৌর কোষের প্রাধান্যে, এই প্রজন্মটি সাম্প্রতিক বছরগুলিতে দ্রুত বিকাশ লাভ করেছে। এটিকে একটি সম্ভাবনাময় প্রযুক্তি হিসেবে বিবেচনা করা হয় যা ফটোভোল্টাইকস ক্ষেত্রে পরবর্তী যুগান্তকারী আবিষ্কার হিসেবে ক্রিস্টালাইন সিলিকন কোষকে ছাড়িয়ে যেতে পারে।
ফটোভোল্টাইক কোষ রূপান্তর দক্ষতার অগ্রগতি
ক্রিস্টালাইন সিলিকনের তুলনায়, পেরোভস্কাইট কোষ উচ্চতর তাত্ত্বিক দক্ষতা এবং কম উৎপাদন খরচ প্রদান করে। একক-জাংশন এবং ট্যান্ডেম পেরোভস্কাইট কোষের তাত্ত্বিক দক্ষতা যথাক্রমে ৩৩% এবং ৪৫%, যা ক্রিস্টালাইন সিলিকনের সর্বোচ্চ সীমাকেও ছাড়িয়ে যায়। অর্থনৈতিকভাবে, একক-জাংশন পেরোভস্কাইট মডিউলের দীর্ঘমেয়াদী খরচ ০.৫–০.৬ RMB/W হবে বলে অনুমান করা হয়, যা ক্রিস্টালাইন সিলিকনের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম, এবং এটি ভবিষ্যৎ ফটোভোল্টাইক উন্নয়নের একটি কেন্দ্রবিন্দুতে পরিণত হয়েছে।
যদিও পেরোভস্কাইট সেল শিল্পায়নের প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে, ক্রিস্টালাইন এবং অ্যামরফাস উভয় ধরনের সিলিকন কোম্পানিই এই খাতে সক্রিয়ভাবে বিনিয়োগ করছে। বিভিন্ন উৎস থেকে পুঁজিও বাজারে প্রবেশ করেছে, যা ব্যাপক আগ্রহ সৃষ্টি করছে এবং বাণিজ্যিকীকরণকে ত্বরান্বিত করছে।
বাণিজ্যিকীকরণের প্রতিবন্ধকতা ও পথ
পেরোভস্কাইট সেল স্থিতিশীলতা এবং উৎপাদন প্রক্রিয়া সম্পর্কিত চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হয়, যা বৃহৎ পরিসরে উৎপাদন অর্জনের জন্য সমাধান করা আবশ্যক। বর্তমান পরীক্ষামূলক উৎপাদন লাইনগুলো এখনও পরীক্ষা পর্যায়ে রয়েছে। প্রধান বাধাগুলোর মধ্যে রয়েছে উন্নততর উপকরণ এবং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে স্থিতিশীলতা ও রূপান্তর দক্ষতা বৃদ্ধি করা। এই বাধাগুলো অতিক্রম করার জন্য আর্দ্রতা- ও গ্যাস-প্রতিরোধী উপকরণ, স্থিতিশীলতা বৃদ্ধিকারী সংযোজনী, প্যাসিভেশন স্তর এবং উন্নত সরঞ্জামের মতো মূল উদ্ভাবনগুলো অপরিহার্য। এই ক্ষেত্রগুলোতে যুগান্তকারী সাফল্য শিল্পে এর ব্যবহারকে চালিত করবে, এবং বিকেন্দ্রীভূত পিভি ও ভোক্তা-স্তরের পণ্যগুলো প্রাথমিক প্রয়োগ ক্ষেত্র হিসেবে কাজ করার সম্ভাবনা রয়েছে।
ট্যান্ডেম সেল: দক্ষতা অর্জনের একটি চাবিকাঠি
একক-জাংশন কোষের তুলনায়, ট্যান্ডেম কনফিগারেশন উচ্চতর দক্ষতা প্রদান করে। এদের মধ্যে, সিলিকন-পেরোভস্কাইট ফোর-টার্মিনাল ট্যান্ডেম কোষগুলো তাদের সরল কাঠামো এবং ক্রিস্টালাইন সিলিকন কোষের তুলনায় দক্ষতা-বর্ধক সুবিধার কারণে বাণিজ্যিকীকরণের দিকে দ্রুত এগিয়ে যাচ্ছে। টু-টার্মিনাল ট্যান্ডেম কোষগুলো আরও জটিল হলেও, এগুলো কোষের কাঠামোকে সুবিন্যস্ত করে এবং HJT প্রযুক্তির সাথে যুক্ত করার জন্য অধিকতর উপযুক্ত। ফুল-পেরোভস্কাইট ট্যান্ডেম কোষগুলো চূড়ান্ত সমাধান হিসেবে বিবেচিত, যা আরও উচ্চতর দক্ষতা এবং কম খরচ প্রদান করে।
প্রতিযোগিতা এবং সহযোগিতা
জিসিএল অপ্টোইলেক্ট্রনিক্স, জিনন্যানো এবং মাইক্রোকোয়ান্টার মতো অ্যামরফাস সিলিকনের অগ্রগামীরা এই নতুন প্রযুক্তির মাধ্যমে পিভি শিল্পে প্রবেশের লক্ষ্যে পেরোভস্কাইট উন্নয়নে নেতৃত্ব দিয়েছে। অন্যদিকে, প্রচলিত ক্রিস্টালাইন সিলিকন কোম্পানিগুলো কিছুটা দেরিতে এই প্রতিযোগিতায় প্রবেশ করেছে এবং বিদ্যমান ক্রিস্টালাইন সিলিকন সেলগুলোর কার্যকারিতা বাড়ানোর জন্য ট্যান্ডেম প্রযুক্তির ওপর মনোযোগ দিয়েছে।
অ্যামরফাস সিলিকন কোম্পানিগুলো আর্থিক সীমাবদ্ধতার সম্মুখীন এবং দ্রুততর মুনাফা নিশ্চিত করতে তারা ফোর-টার্মিনাল ট্যান্ডেম সেলের উন্নয়ন ত্বরান্বিত করতে পারে। অন্যদিকে, ক্রিস্টালাইন সিলিকন কোম্পানিগুলো তাদের অগ্রগতি একীভূত করার জন্য উদ্ভাবনী পেরোভস্কাইট সংস্থাগুলোকে অধিগ্রহণ করার দিকে ঝুঁকতে পারে, যা শিল্প একীকরণের দিকে পরিচালিত করবে।
প্রতিযোগিতা থাকা সত্ত্বেও, ক্রিস্টালাইন এবং অ্যামরফাস সিলিকন কোম্পানিগুলোর একটি অভিন্ন লক্ষ্য রয়েছে: পেরোভস্কাইট প্রযুক্তির শিল্পায়নকে এগিয়ে নিয়ে যাওয়া। অদূর ভবিষ্যতে যৌথ প্রচেষ্টাই প্রাধান্য পাবে বলে আশা করা হচ্ছে, কারণ উভয় পক্ষই ফটোভোল্টাইক খাতে পেরোভস্কাইটের প্রয়োগের পূর্ণ সম্ভাবনাকে কাজে লাগানোর জন্য কাজ করে যাচ্ছে।
