ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് (PV) സെല്ലുകൾ സാധാരണയായി സിലിക്കൺ പോലുള്ള സെമികണ്ടക്ടർ വസ്തുക്കളിൽ നിന്നാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, അവയിൽ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ ഉണ്ട്. സൂര്യപ്രകാശം ഏൽക്കുമ്പോൾ, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പ്രഭാവം സംഭവിക്കുന്നു, പ്രകാശോർജ്ജത്തെ നേരിട്ടുള്ള വൈദ്യുതോർജ്ജമായി (DC) തൽക്ഷണം വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നു. ഈ വൈദ്യുതി ബാറ്ററികളിൽ സംഭരിക്കാം അല്ലെങ്കിൽ വൈവിധ്യമാർന്ന ഊർജ്ജ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി ഒരു ഇൻവെർട്ടർ വഴി ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റിലേക്ക് (AC) പരിവർത്തനം ചെയ്യാം. പിവി സെല്ലുകൾ പലപ്പോഴും പരമ്പരയിലോ സമാന്തരമായോ ബന്ധിപ്പിച്ച് മൊഡ്യൂളുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, തുടർന്ന് വലിയ ഊർജ്ജ ഔട്ട്പുട്ടുകൾക്കായി അവ അറേകളായി കൂട്ടിച്ചേർക്കപ്പെടുന്നു.
1. അലൂമിനിയം ബാക്ക് സർഫസ് ഫീൽഡ് (BSF) സെല്ലുകൾ
ഘടനയും തത്വവും
BSF സെല്ലുകൾ ഒരു സാധാരണ തരം സോളാർ സെല്ലാണ്, ഇവയിൽ പിൻ ഇലക്ട്രോഡായി അലുമിനിയം കോട്ടിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് ഒരു പിൻ വൈദ്യുത മണ്ഡലം രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് ഇലക്ട്രോണുകളെ പിൻ ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് നയിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു, ഇത് ഊർജ്ജ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഒരു N-ടൈപ്പ് മേഖല സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് സിലിക്കൺ ഉപരിതലത്തിൽ ഫോസ്ഫറസ് ഉപയോഗിച്ച് ഡോപ്പ് ചെയ്യുക, മുൻവശത്ത് ഒരു P-ടൈപ്പ് മേഖല രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഒരു ഫിലിം അല്ലെങ്കിൽ കോട്ടിംഗ് പ്രയോഗിക്കുക, ഒരു pn ജംഗ്ഷൻ രൂപപ്പെടുത്തുക എന്നിവയാണ് ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നത്. ഒടുവിൽ, കറന്റ് ശേഖരിക്കുന്നതിന് മെറ്റൽ ഗ്രിഡുകൾ ചേർക്കുന്നു.
വികസന ചരിത്രം
1973-ൽ ആദ്യമായി നിർദ്ദേശിച്ച ബിഎസ്എഫ് സെല്ലുകൾ, വാണിജ്യവൽക്കരിക്കപ്പെട്ട ആദ്യകാല ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ സെൽ ഘടനയായിരുന്നു. 2016 ആയപ്പോഴേക്കും അവ വിപണി വിഹിതത്തിന്റെ 90%-ത്തിലധികമായി.
പ്രയോജനങ്ങൾ
ലാളിത്യം, ചെലവ്-ഫലപ്രാപ്തി, പക്വമായ സാങ്കേതികവിദ്യ എന്നിവയാൽ ബിഎസ്എഫ് സെല്ലുകൾ ശ്രദ്ധേയമാണ്.
2. പി.ഇ.ആർ.സി സെല്ലുകൾ
നാമകരണ ഉത്ഭവം
PERC എന്നാൽ പാസിവേറ്റഡ് എമിറ്റർ ആൻഡ് റിയർ സെൽ എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്.
പ്രക്രിയയും പ്രകടനവും
പരമ്പരാഗത BSF സെല്ലുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, PERC സാങ്കേതികവിദ്യ രണ്ട് പ്രധാന ഘട്ടങ്ങൾ ചേർക്കുന്നു: പിൻ ഉപരിതല പാസിവേഷനും ലേസർ ഓപ്പണിംഗും, കാര്യക്ഷമത ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ വേഫർ ക്ലീനിംഗും ടെക്സ്ചറിംഗും, പിഎൻ ജംഗ്ഷനുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ഡിഫ്യൂഷൻ, സെലക്ടീവ് എമിറ്ററുകൾക്കുള്ള ലേസർ ഡോപ്പിംഗ്, പിൻ പാസിവേഷനും ലേസർ ഡ്രില്ലിംഗും, സ്ക്രീൻ പ്രിന്റിംഗ്, സിന്ററിംഗ്, ടെസ്റ്റിംഗ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
പ്രയോജനങ്ങൾ
ലളിതമായ ഘടന, ഹ്രസ്വമായ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ, ഉയർന്ന ഉപകരണ പക്വത എന്നിവയാണ് PERC സെല്ലുകളുടെ സവിശേഷതകൾ.
3. ഹെറ്ററോജംഗ്ഷൻ (HJT) കോശങ്ങൾ
ഘടന
ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ സബ്സ്ട്രേറ്റുകളും അമോർഫസ് സിലിക്കൺ ഫിലിമുകളും സംയോജിപ്പിക്കുന്ന ഹൈബ്രിഡ് സോളാർ സെല്ലുകളാണ് HJT സെല്ലുകൾ. മുൻവശത്തെയും പിൻവശത്തെയും പ്രതലങ്ങളെ നിഷ്ക്രിയമാക്കുന്നതിന് അവ ഹെറ്ററോജംഗ്ഷൻ ഇന്റർഫേസിൽ ആന്തരിക അമോർഫസ് സിലിക്കൺ പാളികൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. സമമിതി ഘടനയിൽ ഒരു N-ടൈപ്പ് ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ സബ്സ്ട്രേറ്റ്, പ്രകാശത്തിന് അഭിമുഖമായ വശത്ത് ഒരു പൈ അമോർഫസ് സിലിക്കൺ പാളി, പിന്നിൽ ഒരു iN അമോർഫസ് സിലിക്കൺ പാളി, ഇരുവശത്തും സുതാര്യമായ ഇലക്ട്രോഡുകളും ബസ്ബാറുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇവ ബൈഫേഷ്യൽ സെല്ലുകളാണ്.
പ്രയോജനങ്ങൾ
ഉയർന്ന ദക്ഷത, കുറഞ്ഞ ഡീഗ്രഡേഷൻ, കുറഞ്ഞ താപനില ഗുണകം, ഉയർന്ന ബൈഫേഷ്യാലിറ്റി, ലളിതവൽക്കരിച്ച പ്രക്രിയകൾ, നേർത്ത വേഫറുകൾക്ക് അനുയോജ്യത എന്നിവ HJT സെല്ലുകൾക്ക് അഭിമാനിക്കാം.
4. ടോപ്കോൺ സെല്ലുകൾ
സാങ്കേതിക തത്വം
TOPCon (ടണൽ ഓക്സൈഡ് പാസിവേറ്റഡ് കോൺടാക്റ്റ്) സെല്ലുകൾ സെലക്ടീവ് കാരിയർ തത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. അവയ്ക്ക് അൾട്രാ-നേർത്ത സിലിക്കൺ ഓക്സൈഡ് പാളിയും പിന്നിൽ ഒരു ഡോപ്പ് ചെയ്ത സിലിക്കൺ പാളിയും ഉണ്ട്, ഇത് ഒരു പാസിവേറ്റഡ് കോൺടാക്റ്റ് ഘടന ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഇത് ഉപരിതല, ലോഹ കോൺടാക്റ്റ് പുനഃസംയോജനം കുറയ്ക്കുകയും N-PERT സെല്ലുകളിൽ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഗണ്യമായ സാധ്യത സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
പ്രക്രിയ സവിശേഷതകൾ
TOPCon സെല്ലുകൾ N-ടൈപ്പ് സിലിക്കൺ സബ്സ്ട്രേറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ നിലവിലുള്ള P-ടൈപ്പ് പ്രൊഡക്ഷൻ ലൈനുകളിൽ ബോറോൺ ഡിഫ്യൂഷൻ, നേർത്ത-ഫിലിം ഡിപ്പോസിഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവ ചേർക്കുന്നത് പോലുള്ള കുറഞ്ഞ മാറ്റങ്ങൾ മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ. അവ പിൻഭാഗത്തെ ഓപ്പണിംഗുകളുടെയും അലൈൻമെന്റിന്റെയും ആവശ്യകത ഇല്ലാതാക്കുന്നു, നിർമ്മാണം ലളിതമാക്കുന്നു, PERC, N-PERT സെൽ പ്രക്രിയകളുമായുള്ള അനുയോജ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
പ്രയോജനങ്ങൾ
TOPCon സെല്ലുകൾ കുറഞ്ഞ ഡീഗ്രഡേഷൻ, ഉയർന്ന ബൈഫേഷ്യാലിറ്റി, കുറഞ്ഞ താപനില ഗുണകം എന്നിവ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നതിനാൽ സൗരോർജ്ജ നിലയങ്ങളിൽ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നു.
5. ഐബിസി സെല്ലുകൾ
ഘടനയും തത്വവും
ഇന്റർഡിജിറ്റേറ്റഡ് ബാക്ക് കോൺടാക്റ്റ് (ഐബിസി) സെല്ലുകൾ എല്ലാ ഫ്രണ്ട്-സൈഡ് ഇലക്ട്രോഡ് ഗ്രിഡ് ലൈനുകളും പിന്നിലേക്ക് മാറ്റുന്നു, പിഎൻ ജംഗ്ഷനുകളും മെറ്റൽ കോൺടാക്റ്റുകളും ഇന്റർഡിജിറ്റേറ്റഡ് പാറ്റേണിൽ ക്രമീകരിക്കുന്നു. ഇത് ഷേഡിംഗ് കുറയ്ക്കുകയും പ്രകാശ ആഗിരണം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഫ്രണ്ട്-സൈഡ് മെറ്റൽ കോൺടാക്റ്റുകൾ ഇല്ലാതെ, ഫോട്ടോൺ പരിവർത്തനത്തിനായി ഐബിസി സെല്ലുകൾ ഒരു വലിയ സജീവ പ്രദേശം നൽകുന്നു.
സാങ്കേതികവിദ്യ സംയോജനം
IBC സെല്ലുകൾക്ക് PERC, TOPCon, HJT, പെറോവ്സ്കൈറ്റ് തുടങ്ങിയ മറ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യകളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് "TBC" (TOPCon-IBC), "HBC" (HJT-IBC) പോലുള്ള നൂതന ഹൈബ്രിഡ് സെല്ലുകൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.
ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യത
സൗന്ദര്യാത്മകമായി ആകർഷകമായ രൂപകൽപ്പനയുള്ള ഐബിസി സെല്ലുകൾ ബിൽഡിംഗ്-ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക്സിന് (ബിഐപിവി) വളരെ അനുയോജ്യമാണ്, കൂടാതെ ശക്തമായ വാണിജ്യ സാധ്യതകളും ഇവ നിലനിർത്തുന്നു.
തീരുമാനം
ഓരോ തരം പിവി സെല്ലുകളും സവിശേഷമായ ഗുണങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുകയും സൗരോർജ്ജ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിൽ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. തുടർച്ചയായ നവീകരണത്തിലൂടെ, ഈ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വ്യവസായത്തിന്റെ വളർച്ചയ്ക്കും പരിവർത്തനത്തിനും കാരണമാകുന്നു.
