ફોટોવોલ્ટેઇક કોષો ત્રણ પેઢીના તકનીકી વિકાસમાંથી પસાર થયા છે:
પહેલી પેઢી: સ્ફટિકીય સિલિકોન ટેકનોલોજી
આ મુખ્ય સામગ્રી તરીકે સિલિકોન પર આધારિત છે, જેમાં BSF, PERC, TOPCon, HJT અને IBC જેવી તકનીકો શામેલ છે.
બીજી પેઢી: પાતળી-ફિલ્મ ટેકનોલોજી
કોપર ઇન્ડિયમ ગેલિયમ સેલેનાઇડ (CIGS), કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ (CdTe), અને ગેલિયમ આર્સેનાઇડ (GaAs) જેવી સામગ્રી દ્વારા રજૂ કરાયેલા પાતળા-ફિલ્મ કોષો ઓછી કાર્યક્ષમતા અને ઊંચા ખર્ચ (રોકાણના GW દીઠ $2 બિલિયનથી વધુ) ને કારણે સ્ફટિકીય સિલિકોન સાથે સ્પર્ધા કરવા માટે સંઘર્ષ કરી રહ્યા છે. હાલમાં, તેમનો બજાર હિસ્સો 5% કરતા ઓછો છે.
ત્રીજી પેઢી: પેરોવસ્કાઇટ અને ઓર્ગેનિક સૌર કોષો
પેરોવસ્કાઇટ સોલાર કોષો દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવતી, આ પેઢીમાં તાજેતરના વર્ષોમાં ઝડપી વિકાસ જોવા મળ્યો છે. તેને એક આશાસ્પદ ટેકનોલોજી માનવામાં આવે છે જે ફોટોવોલ્ટેઇક્સમાં આગામી સફળતા તરીકે સ્ફટિકીય સિલિકોન કોષોને પાછળ છોડી શકે છે.
ફોટોવોલ્ટેઇક સેલ રૂપાંતર કાર્યક્ષમતામાં પ્રગતિ
સ્ફટિકીય સિલિકોનની તુલનામાં, પેરોવસ્કાઇટ કોષો ઉચ્ચ સૈદ્ધાંતિક કાર્યક્ષમતા અને ઓછા ઉત્પાદન ખર્ચ પ્રદાન કરે છે. સિંગલ-જંકશન અને ટેન્ડમ પેરોવસ્કાઇટ કોષોમાં અનુક્રમે 33% અને 45% ની સૈદ્ધાંતિક કાર્યક્ષમતા હોય છે, જે સ્ફટિકીય સિલિકોન માટેની ટોચમર્યાદાને વટાવી જાય છે. આર્થિક રીતે, સિંગલ-જંકશન પેરોવસ્કાઇટ મોડ્યુલોનો લાંબા ગાળાનો ખર્ચ 0.5-0.6 RMB/W અંદાજવામાં આવ્યો છે, જે સ્ફટિકીય સિલિકોન કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછો છે, જે તેને ભવિષ્યના ફોટોવોલ્ટેઇક વિકાસ માટે એક કેન્દ્રબિંદુ બનાવે છે.
જ્યારે પેરોવસ્કાઇટ કોષો ઔદ્યોગિકીકરણના પ્રારંભિક તબક્કામાં છે, ત્યારે સ્ફટિકીય અને આકારહીન બંને સિલિકોન કંપનીઓ આ ક્ષેત્રમાં સક્રિયપણે રોકાણ કરી રહી છે. મૂડીના વિવિધ સ્ત્રોતો પણ બજારમાં પ્રવેશ્યા છે, જેનાથી વ્યાપક રસ વધ્યો છે અને વ્યાપારીકરણને વેગ મળ્યો છે.
પડકારો અને વ્યાપારીકરણનો માર્ગ
પેરોવસ્કાઇટ કોષો સ્થિરતા અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ સંબંધિત પડકારોનો સામનો કરે છે, જેનો ઉકેલ મોટા પાયે ઉત્પાદન પ્રાપ્ત કરવા માટે લાવવો આવશ્યક છે. વર્તમાન પાયલોટ ઉત્પાદન રેખાઓ હજુ પણ અજમાયશ તબક્કામાં છે. પ્રાથમિક અવરોધોમાં વધુ સારી સામગ્રી અને પ્રક્રિયાઓ દ્વારા સ્થિરતા અને રૂપાંતર કાર્યક્ષમતામાં સુધારો શામેલ છે. મુખ્ય નવીનતાઓ, જેમ કે ભેજ- અને ગેસ-પ્રતિરોધક સામગ્રી, સ્થિરતા વધારવા માટે ઉમેરણો, નિષ્ક્રિયતા સ્તરો અને અદ્યતન સાધનો, આ અવરોધોને દૂર કરવા માટે આવશ્યક છે. આ ક્ષેત્રોમાં સફળતાઓ ઉદ્યોગને અપનાવવા તરફ દોરી જશે, વિતરિત પીવી અને ગ્રાહક-ગ્રેડ ઉત્પાદનો પ્રારંભિક એપ્લિકેશન દૃશ્યો તરીકે સેવા આપશે.
ટેન્ડમ કોષો: કાર્યક્ષમતાને અનલોક કરવાની ચાવી
સિંગલ-જંકશન કોષોની તુલનામાં, ટેન્ડમ રૂપરેખાંકનો ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરે છે. આમાં, સિલિકોન-પેરોવસ્કાઇટ ચાર-ટર્મિનલ ટેન્ડમ કોષો તેમની સરળ રચના અને સ્ફટિકીય સિલિકોન કોષો માટે કાર્યક્ષમતા વધારવાના ફાયદાઓને કારણે વ્યાપારીકરણ તરફ ઝડપથી પ્રગતિ કરી રહ્યા છે. બે-ટર્મિનલ ટેન્ડમ કોષો, વધુ જટિલ હોવા છતાં, કોષ માળખાને સુવ્યવસ્થિત કરે છે અને HJT ટેકનોલોજી સાથે જોડી બનાવવા માટે વધુ યોગ્ય છે. ફુલ-પેરોવસ્કાઇટ ટેન્ડમ કોષો અંતિમ ઉકેલ રજૂ કરે છે, જે વધુ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને ઓછા ખર્ચ પ્રદાન કરે છે.
સ્પર્ધા અને સહયોગ
GCL ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સ, ઝિન્નાનો અને માઇક્રોક્વાન્ટા જેવા આકારહીન સિલિકોન પ્રણેતાઓએ પેરોવસ્કાઈટ વિકાસમાં આગેવાની લીધી છે, જેનો હેતુ આ નવી ટેકનોલોજી દ્વારા પીવી ઉદ્યોગમાં પ્રવેશવાનો છે. દરમિયાન, પરંપરાગત સ્ફટિકીય સિલિકોન કંપનીઓએ રેસમાં થોડો મોડો પ્રવેશ કર્યો છે, હાલના સ્ફટિકીય સિલિકોન કોષોની કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે ટેન્ડમ ટેકનોલોજી પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું છે.
આકારહીન સિલિકોન કંપનીઓ નાણાકીય અવરોધોનો સામનો કરે છે અને ઝડપી વળતર સુનિશ્ચિત કરવા માટે ચાર-ટર્મિનલ ટેન્ડમ સેલના વિકાસને વેગ આપી શકે છે. તેનાથી વિપરીત, સ્ફટિકીય સિલિકોન કંપનીઓ તેમની પ્રગતિને એકીકૃત કરવા માટે નવીન પેરોવસ્કાઇટ કંપનીઓના સંપાદનને આગળ ધપાવે તેવી શક્યતા છે, જેનાથી ઉદ્યોગ એકત્રીકરણ તરફ દોરી જશે.
તેમની સ્પર્ધા હોવા છતાં, સ્ફટિકીય અને આકારહીન સિલિકોન કંપનીઓ એક સામાન્ય ધ્યેય ધરાવે છે: પેરોવસ્કાઇટ ટેકનોલોજીના ઔદ્યોગિકીકરણને આગળ વધારવું. નજીકના ગાળામાં સહયોગી પ્રયાસો પ્રભુત્વ મેળવવાની અપેક્ષા છે, કારણ કે બંને પક્ષો ફોટોવોલ્ટેઇક ક્ષેત્રમાં પેરોવસ્કાઇટ એપ્લિકેશનોની સંપૂર્ણ સંભાવનાને સાકાર કરવા માટે કામ કરે છે.
