ફોટોવોલ્ટેઇક ટેકનોલોજીના ઝડપથી વિકસતા ક્ષેત્રમાં, HJT (હેટરોજંક્શન) અને TOPCon (ટનલ ઓક્સાઇડ પેસિવેટેડ કોન્ટેક્ટ) ઉદ્યોગના કેન્દ્રબિંદુ રહ્યા છે. જોકે, પેરોવસ્કાઇટ મટિરિયલ્સની રજૂઆત સાથે, પેરોવસ્કાઇટ સાથે HJT તેના અનન્ય ફાયદાઓ માટે ધ્યાન ખેંચી રહ્યું છે, જે સૌર ઉદ્યોગમાં એક ગરમ વિષય બની રહ્યું છે. આ લેખ TOPCon કરતાં પેરોવસ્કાઇટ સાથે HJT ના ફાયદાઓ અને આ સંયોજન ફોટોવોલ્ટેઇક ટેકનોલોજીના ભવિષ્યને કેવી રીતે આકાર આપી રહ્યું છે તેની શોધ કરે છે.
૧. HJT ટેકનોલોજીનો પરિચય
HJT તેની ઉચ્ચ ફોટોઇલેક્ટ્રિક રૂપાંતર કાર્યક્ષમતા અને ઓછા પ્રકાશની સ્થિતિમાં ઉત્તમ પ્રદર્શન માટે જાણીતું છે. તે સ્ફટિકીય સિલિકોન સબસ્ટ્રેટ પર આકારહીન સિલિકોન પાતળી ફિલ્મને સ્ટેક કરીને હેટરોજંક્શન બનાવે છે, સપાટીના પુનઃસંયોજનને ઘટાડે છે અને કોષના ઓપન-સર્કિટ વોલ્ટેજ અને શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહને વધારે છે.
2. TOPCon ટેકનોલોજી સાથેના પડકારો
TOPCon કોષની સપાટી પર ઓક્સાઇડ સ્તર અને પોલીક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોન સ્તર લાગુ કરીને સપાટી નિષ્ક્રિયતા પ્રાપ્ત કરે છે, જેનાથી પુનઃસંયોજનના નુકસાનમાં ઘટાડો થાય છે. જો કે, TOPCon સાથે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવાથી જટિલ પ્રક્રિયાઓ, ખર્ચ વ્યવસ્થાપન અને વધુ કાર્યક્ષમતા સુધારણાની મુશ્કેલી સહિતના પડકારોનો સામનો કરવો પડે છે.
3. પેરોવસ્કાઇટ સામગ્રીની ભૂમિકા
પેરોવસ્કાઇટ મટિરિયલ્સ તેમના ઉચ્ચ શોષણ ગુણાંક, ટ્યુનેબલ બેન્ડ ગેપ અને સોલ્યુશન-પ્રોસેસેબલ પ્રકૃતિને કારણે સૌર કોષ કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે આદર્શ છે. પેરોવસ્કાઇટને HJT ટેકનોલોજી સાથે જોડીને, HJT ની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાનો લાભ ઉઠાવવો અને પેરોવસ્કાઇટના વિશાળ-સ્પેક્ટ્રમ શોષણ ગુણધર્મો દ્વારા તેને વધુ વધારવું શક્ય છે.
૪. પેરોવસ્કાઇટ સાથે HJT ના સંયોજનના ફાયદા
a. શ્રેષ્ઠ ફોટોઇલેક્ટ્રિક રૂપાંતર કાર્યક્ષમતા:પેરોવસ્કાઇટનો ઉમેરો HJT કોષોના સ્પેક્ટ્રલ પ્રતિભાવને નોંધપાત્ર રીતે વિસ્તૃત કરે છે, જેનાથી ફોટો-જનરેટેડ કેરિયર્સની સંખ્યામાં વધારો થાય છે. 27.5% ની સૈદ્ધાંતિક કાર્યક્ષમતા મર્યાદા સાથે, HJT કોષો પહેલાથી જ પરંપરાગત PV તકનીકોને વટાવી ગયા છે. હેટરોજંક્શન માળખું, વૈકલ્પિક આકારહીન અને સ્ફટિકીય સિલિકોન સ્તરો, પ્રકાશ શોષણને મહત્તમ કરે છે, ઊર્જા રૂપાંતર કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે.
b. સારી સ્થિરતા:HJT કોષો માત્ર ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા જ નહીં પરંતુ શ્રેષ્ઠ સ્થિરતા પણ પ્રદાન કરે છે. HJT-પેરોવસ્કાઇટ ટેન્ડમ માળખું લાંબા ગાળાના સંચાલન હેઠળ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખે છે, TOPCon-પેરોવસ્કાઇટથી વિપરીત, જે ઓછા ઉત્પાદન ખર્ચ હોવા છતાં, કાર્યક્ષમતાની દ્રષ્ટિએ HJT સાથે મેળ ખાવા માટે સંઘર્ષ કરે છે.
c. સરળ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા:પેરોવસ્કાઇટ મટિરિયલ્સની સોલ્યુશન-પ્રોસેસેબલ પ્રકૃતિ ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટાડે છે, જે લેવલાઇઝ્ડ કોસ્ટ ઓફ ઇલેક્ટ્રિસિટી (LCOE) ઘટાડવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. HJT કોષોમાં ઉત્પાદનનો ફાયદો પણ છે, તેઓ આકારહીન સિલિકોન સ્તરોને જમા કરવા માટે નીચા-તાપમાન રાસાયણિક વરાળ ડિપોઝિશન (CVD) નો ઉપયોગ કરે છે, ત્યારબાદ પારદર્શક વાહક ઓક્સાઇડ (TCO) અને p-ટાઇપ અથવા n-ટાઇપ એમોર્ફસ સિલિકોન સ્તરો આવે છે. આ સરળ પ્રક્રિયા TOPCon ની ઉચ્ચ-તાપમાન એનિલિંગ પ્રક્રિયાની તુલનામાં ખર્ચ ઘટાડે છે અને ઉપજ દરમાં સુધારો કરે છે, જે ઉત્પાદન ખર્ચ અને ગુણવત્તા પરિવર્તનશીલતામાં વધારો કરે છે.
ડી. પર્યાવરણને અનુકૂળ ઉત્પાદન:પેરોવસ્કાઇટ મટિરિયલ્સ વધુ પર્યાવરણને અનુકૂળ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા પ્રદાન કરે છે કારણ કે તેમાં ઝેરી અથવા દુર્લભ તત્વોનો સમાવેશ થતો નથી. કેટલીક પીવી મટિરિયલ્સથી વિપરીત જેમાં સીસું અથવા કેડમિયમ જેવા જોખમી તત્વોની જરૂર પડે છે, પેરોવસ્કાઇટ્સ આવા ઝેરથી મુક્ત હોય છે, જે પર્યાવરણીય અને આરોગ્ય જોખમો ઘટાડે છે. વધુમાં, પેરોવસ્કાઇટ્સ દુર્લભ તત્વો પર આધાર રાખતા નથી, જેમના નિષ્કર્ષણ પર્યાવરણને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. તેમનું ઉત્પાદન ઓછી ઉર્જા વાપરે છે, જેના કારણે કાર્બન ઉત્સર્જન ઓછું થાય છે.
નિષ્કર્ષમાં, HJT અને પેરોવસ્કાઇટનું સંયોજન ભવિષ્યના ફોટોવોલ્ટેઇક વિકાસ માટે એક આશાસ્પદ દિશા રજૂ કરે છે, જેમાં કાર્યક્ષમતા, સ્થિરતા, ખર્ચ-અસરકારકતા અને પર્યાવરણીય ટકાઉપણું જેવા ફાયદાઓ TOPCon ને ઘણા પાસાઓમાં પાછળ છોડી દે છે.
