ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಗತಿಗಳು ಮತ್ತು ಉದ್ಯಮದ ಏರಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ, ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ (PV) ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ವೆಚ್ಚವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಲೇ ಇದೆ, ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಸುಸ್ಥಿರ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಇದು ಪ್ರಮುಖ ಇಂಧನ ಮೂಲವಾಗಿ ಸ್ಥಾನ ಪಡೆಯುತ್ತದೆ.
ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳು
PV ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವೆಂದರೆ ಸೌರ PV ಕೋಶ. ಸೌರ PV ಕೋಶಗಳ ವಿಕಾಸವನ್ನು ಮೂರು ತಲೆಮಾರುಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು. ಮೊದಲ ಪೀಳಿಗೆಯು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಸೌರ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ; ಎರಡನೇ ಪೀಳಿಗೆಯು ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ; ಮತ್ತು ಮೂರನೇ ಪೀಳಿಗೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ (HCPV) ಕೋಶಗಳು, ಸಾವಯವ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು, ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಡೈ-ಸೆನ್ಸಿಟೈಸ್ಡ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳಂತಹ ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೆ ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಕೋಶಗಳು ಕ್ರಮೇಣ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಪಾಲನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತಿವೆ. HCPV ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಕೋಶಗಳು ಇನ್ನೂ ಸಂಶೋಧನಾ ಹಂತದಲ್ಲಿವೆ.
ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು
ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಸೌರ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ, ಏಕಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಬುದ್ಧವಾಗಿದೆ. ಈ ಕೋಶಗಳ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚವು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಇಂಗೋಟ್ ಎರಕಹೊಯ್ದ, ವೇಫರ್ ಸ್ಲೈಸಿಂಗ್, ಪ್ರಸರಣ, ಟೆಕ್ಸ್ಚರಿಂಗ್, ಸ್ಕ್ರೀನ್ ಪ್ರಿಂಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸಿಂಟರ್ರಿಂಗ್ನಂತಹ ಹಂತಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಈ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 16-18% ರಷ್ಟು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತವೆ.
ಏಕಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಅತ್ಯಧಿಕ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಆದರೆ ಅವು ಅತ್ಯಂತ ದುಬಾರಿಯೂ ಆಗಿವೆ. ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ಚದರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಇಂಗುಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ತಯಾರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಉತ್ತಮ ವೆಚ್ಚ ಕಡಿತವನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸರಳವಾಗಿದೆ, ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉಳಿಸುತ್ತದೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವಸ್ತು ಗುಣಮಟ್ಟದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.
ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಬೆಲೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದನ್ನು ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ತಂತ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಬಹುದು: ವಸ್ತು ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು (ಉದಾ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ ದಪ್ಪವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು) ಮತ್ತು ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು. ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು (ಉದಾ. ಮೇಲ್ಮೈ ವಿನ್ಯಾಸ, ಪ್ರತಿಫಲಿತ ವಿರೋಧಿ ಲೇಪನ, ಮುಂಭಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಅಗಲವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು), ಫೋಟೊಜನರೇಟೆಡ್ ವಾಹಕಗಳ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು (ಉದಾ. ಹೊರಸೂಸುವ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆ), ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು (ಉದಾ. ಸ್ಥಳೀಯ ಡೋಪಿಂಗ್, ಹಿಂಭಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈ ಕ್ಷೇತ್ರ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ).
ನ್ಯೂ ಸೌತ್ ವೇಲ್ಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ PERL ರಚನೆ ಸೌರ ಕೋಶದಿಂದ ಸಾಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಏಕಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ದಾಖಲಾದ ಅತ್ಯಧಿಕ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯು 24.7% ಆಗಿದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ರಂಜಕದ ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಉತ್ತಮ ಓಹ್ಮಿಕ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಮುಂಭಾಗ ಮತ್ತು ಹಿಂಭಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಮುಂಭಾಗದ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಕಿರಿದಾಗಿಸಲು ಫೋಟೋಲಿಥೋಗ್ರಫಿಯ ಬಳಕೆ, ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಪ್ರಮುಖ ತಾಂತ್ರಿಕ ಲಕ್ಷಣಗಳಾಗಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಇನ್ನೂ ಕೈಗಾರಿಕೀಕರಣಗೊಳಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ.
ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಇತರ ತಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬಿಪಿ ಸೋಲಾರ್ನ ಸರ್ಫೇಸ್ ಗ್ರೂವ್ಡ್ ಟೆಕ್ಸ್ಚರ್ಡ್ ಸೆಲ್ಗಳು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಕ್-ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್ (ಇಡಬ್ಲ್ಯೂಟಿ) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಸೇರಿವೆ. ಮೊದಲನೆಯದು ಲೇಸರ್ ಗ್ರೂವಿಂಗ್ ಮೂಲಕ 18.3% ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಮುಂಭಾಗದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಅಗಲವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯದು ಮುಂಭಾಗದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಹಿಂಭಾಗಕ್ಕೆ ತರುವ ಮೂಲಕ 21.3% ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಬೆಳಕು-ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರದೇಶ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು
ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯಿಂದಾಗಿ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಸಾಧಿಸಿದರೂ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಸ್ತುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಲೆಯಿಂದಾಗಿ ಅವುಗಳ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಸವಾಲಿನ ಕೆಲಸವಾಗಿದೆ. ಕಡಿಮೆ ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಳಸುವ ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮಿವೆ. ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಕೋಶಗಳ ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಕೋಶಗಳು, ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಟೆಲ್ಯುರೈಡ್ (CdTe) ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ತಾಮ್ರ ಇಂಡಿಯಮ್ ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಸೆಲೆನೈಡ್ (CIGS) ಕೋಶಗಳು ಸೇರಿವೆ.
ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ತೆಳುವಾದ ಪದರ ಕೋಶಗಳು ಕೇವಲ 2 ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್ ದಪ್ಪವಾಗಿದ್ದು, ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಸ್ತುವಿನ ಸುಮಾರು 1.5% ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. PN ಜಂಕ್ಷನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಈ ಕೋಶಗಳು ಏಕ-ಜಂಕ್ಷನ್, ಡಬಲ್-ಜಂಕ್ಷನ್ ಅಥವಾ ಮಲ್ಟಿ-ಜಂಕ್ಷನ್ ಆಗಿರಬಹುದು, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನ ವಿಭಿನ್ನ ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಏಕ-ಜಂಕ್ಷನ್ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಅತ್ಯಧಿಕ ದಕ್ಷತೆಯು ಸುಮಾರು 7% ರಷ್ಟಿದ್ದರೆ, ಡಬಲ್-ಜಂಕ್ಷನ್ ಕೋಶಗಳು 10% ತಲುಪಬಹುದು.
CdTe ತೆಳುವಾದ ಪದರ ಕೋಶಗಳು ಅವುಗಳ ಉತ್ತಮ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು (12% ವರೆಗೆ) ನೀಡುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಂನ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಜನಕ ಸ್ವಭಾವ ಮತ್ತು ಟೆಲ್ಯುರಿಯಮ್ನ ಸೀಮಿತ ನೈಸರ್ಗಿಕ ನಿಕ್ಷೇಪಗಳು ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಒಡ್ಡುತ್ತವೆ.
CIGS ತೆಳುವಾದ ಪದರ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ ತೆಳುವಾದ ಪದರ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಭವಿಷ್ಯವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಅವುಗಳ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ದಕ್ಷತೆಗಳು 20.1% ತಲುಪುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ವಾಣಿಜ್ಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು 13-14% ಸಾಧಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಅವುಗಳನ್ನು ತೆಳುವಾದ ಪದರ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಕೋಶಗಳು
ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ, ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಕೋಶಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. HCPV ಹೊರತುಪಡಿಸಿ, ಹೆಚ್ಚಿನವು ಇನ್ನೂ ಸಂಶೋಧನಾ ಹಂತದಲ್ಲಿವೆ. HCPV ಕೋಶಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ III-V ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಅವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಾಖ ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಬಹು-ಜಂಕ್ಷನ್ ರಚನೆಗಳು ಈ ಕೋಶಗಳು ಸೌರ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ನಿಕಟವಾಗಿ ಹೊಂದಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ದಕ್ಷತೆಯು 68% ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ವಾಣಿಜ್ಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯು 40% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.
ಸೌರ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳಾಗಿ ಸುತ್ತುವರಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು ಅವುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಬೇಡಿಕೆಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಆರಂಭಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಂವಹನ ಮೂಲ ಕೇಂದ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಸೇರಿವೆ, ನಂತರ ಸೌರ ಛಾವಣಿಗಳಂತಹ ವಸತಿ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸಲಾಯಿತು. ಈ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಲ್ಲಿ, ಸೀಮಿತ ಅನುಸ್ಥಾಪನಾ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅಗತ್ಯಗಳು ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳಿಗೆ ಒಲವು ತೋರಿದವು. ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಸೌರ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳು ಮತ್ತು ಕಟ್ಟಡ-ಸಂಯೋಜಿತ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳ (BIPV) ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ, ವೆಚ್ಚದ ಪರಿಗಣನೆಗಳು ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಕೋಶ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗಿವೆ. ಪರಿಸರ ಮತ್ತು ಹವಾಮಾನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ಅಳವಡಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ.
ಸೌರ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅನ್ವಯಗಳು
ಸೌರ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸೌರ PV ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಸೌರ PV ಕೋಶಗಳು ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಇನ್ವರ್ಟರ್ಗಳು, ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು, ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ವಿತರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸಹ ಸೇರಿವೆ.
ಪಿವಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ವರ್ಗೀಕರಣ ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜನೆ
ಸೌರ ಪಿವಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಆಫ್-ಗ್ರಿಡ್ ಅಥವಾ ಗ್ರಿಡ್-ಟೈಡ್ ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆಫ್-ಗ್ರಿಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸ್ವತಂತ್ರ ಅಥವಾ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಆಗಿರಬಹುದು.
ಸ್ವತಂತ್ರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ದೂರದ ಪ್ರದೇಶಗಳು, ಸಂವಹನ ಕೇಂದ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಸೌರ ಬೀದಿ ದೀಪಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸೌರಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಸೌರ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳು, ಇನ್ವರ್ಟರ್ಗಳು, ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು, ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು, ವಿತರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಮಿಂಚಿನ ರಕ್ಷಣೆ ಸೇರಿವೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ. ಹೈಬ್ರಿಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸೌರಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಡೀಸೆಲ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳು ಅಥವಾ ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ಗಳಂತಹ ಇತರ ಮೂಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ.
ಸೌರ ಮೇಲ್ಛಾವಣಿಗಳು ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ PV ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಗ್ರಿಡ್-ಟೈಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಶೇಖರಣಾ ಉಪಕರಣಗಳ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ, ಇದು ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಸೌರ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳು, ಇನ್ವರ್ಟರ್ಗಳು, ವಿತರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಮಿಂಚಿನ ರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಗ್ರಿಡ್-ಟೈಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಎಲ್ಲಾ ಸೌರ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ 80% ರಷ್ಟಿದೆ.
ಇತರ ಪಿವಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು
ಸೌರ ಪಿವಿ ಸೆಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಜೊತೆಗೆ, ಇನ್ವರ್ಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಗ್ರಿಡ್ ಏಕೀಕರಣ, ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ಬುದ್ಧಿವಂತ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯು ಪಿವಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ:
ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಔಟ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯು ಸೌರ ವಿಕಿರಣದ ತೀವ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಮಧ್ಯಂತರಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಗ್ರಿಡ್ ಏಕೀಕರಣವು ಗ್ರಿಡ್ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಗ್ರಿಡ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ದ್ವೀಪ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಅತ್ಯಗತ್ಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಸೌರ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಔಟ್ಪುಟ್ ನೇರ ಪ್ರವಾಹ (DC), ಇನ್ವರ್ಟರ್ಗಳ ಮೂಲಕ ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ (AC) ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.
ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ನೆರಳು, ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮತ್ತು ಎಚ್ಚರಿಕೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಅಗತ್ಯತೆಯಂತಹ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ದೂರದ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿನ ಪಿವಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಿಗೆ ರಿಮೋಟ್ ಕಂಟ್ರೋಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಅತ್ಯಗತ್ಯ.
ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣದ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಚೀನಾ ಸೌರ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಮುಂಚೂಣಿಯಲ್ಲಿದೆ. ಕೈಗಾರಿಕಾ ಸರಪಳಿಯೊಳಗಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭದ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಶುದ್ಧೀಕರಣ, ಇನ್ವರ್ಟರ್ಗಳು, ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು PV ಉಪಕರಣಗಳ ತಯಾರಿಕೆ ಸೇರಿವೆ. ಈ ಪ್ರಮುಖ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು ಚೀನಾದ PV ಉದ್ಯಮಕ್ಕೆ ಒಂದು ಸವಾಲಾಗಿದೆ.
ಸೌರ ಪಿವಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳು
ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚದಿಂದಾಗಿ, ಸೌರ PV ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಕಳೆದ ಶತಮಾನದ ಅಂತ್ಯದವರೆಗೆ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಕಂಡಿಲ್ಲ. 21 ನೇ ಶತಮಾನವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತಿರುವಾಗ, ಸುಧಾರಿತ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ವೇಗವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಿರುವ ವೆಚ್ಚಗಳೊಂದಿಗೆ, ಸೌರ PV ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ತ್ವರಿತ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಕಂಡಿದೆ, ವಾರ್ಷಿಕವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ. ಜಾಗತಿಕ ವಾರ್ಷಿಕ ಸ್ಥಾಪಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು 2000 ರಲ್ಲಿ 1.4 GW ನಿಂದ 2009 ರಲ್ಲಿ 22.8 GW ಗೆ ಏರಿತು. ಜರ್ಮನಿ, ಇಟಲಿ ಮತ್ತು ಸ್ಪೇನ್ನಂತಹ ಯುರೋಪಿಯನ್ ದೇಶಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗಳಾಗಿದ್ದು, 2020 ರ ವೇಳೆಗೆ ಒಟ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಕೆಯಲ್ಲಿ ಸೌರಶಕ್ತಿಯ ಪಾಲನ್ನು 12% ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು EU ಯೋಜಿಸಿದೆ. ಚೀನಾ ಮತ್ತು ಭಾರತದಂತಹ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಶೀಲ ರಾಷ್ಟ್ರಗಳು ಸಹ ಸೌರ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿವೆ. ಸಂವಹನ ಮೂಲ ಕೇಂದ್ರಗಳು, ಸೌರ ಛಾವಣಿಗಳು ಮತ್ತು PV ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳನ್ನು ಮೀರಿ, ಸೌರ PV ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಈಗ ವಿವಿಧ ಮೊಬೈಲ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪೂರಕ ಮತ್ತು ಪರ್ಯಾಯ ಇಂಧನ ಮೂಲವಾಗಿ, ಸೌರ ಪಿವಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಉತ್ಪಾದನಾ ವೆಚ್ಚ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದರೊಂದಿಗೆ ವೇಗವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದುತ್ತಿದೆ. ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಗತಿಗಳೊಂದಿಗೆ, ಶುದ್ಧ ಮತ್ತು ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಸಂಪನ್ಮೂಲವಾಗಿ ಸೌರಶಕ್ತಿಯು ಸುಸ್ಥಿರ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಇಂಧನ ಮೂಲವಾಗಲು ಸಜ್ಜಾಗಿದೆ.
