जागतिक फोटोव्होल्टेइक तंत्रज्ञानाची सद्यस्थिती
ऊर्जा संक्रमणाला सामोरे जाण्यासाठी आणि हवामान बदलाचा सामना करण्यासाठी नवीकरणीय ऊर्जेचा विकास हे एक जागतिक प्राधान्य बनले आहे. नवीकरणीय तंत्रज्ञानांपैकी, फोटोव्होल्टेइक (PV) वीज निर्मितीने अलिकडच्या वर्षांत झपाट्याने वाढ अनुभवली आहे आणि अनेक देशांमध्ये एक स्वच्छ, कमी-कार्बन आणि किफायतशीर ऊर्जा स्रोत म्हणून उदयास आली आहे. केवळ २०२० मध्येच, जगाने १२७ GW नवीन PV क्षमतेची भर घातली, ज्यामुळे एकूण स्थापित क्षमता ७०७ GW झाली.
क्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर पेशींचे वर्चस्व असून, उदयोन्मुख तंत्रज्ञानही लोकप्रिय होत आहे.
सौर उद्योगाचा मुख्य घटक असलेल्या पीव्ही सेल्सचे (PV cells) वर्गीकरण सामग्री आणि प्रक्रियांनुसार क्रिस्टलाइन सिलिकॉन, थिन-फिल्म, पेरोव्स्काइट आणि ऑरगॅनिक सेल्स यांसारख्या प्रकारांमध्ये केले जाते. क्रिस्टलाइन सिलिकॉन सेल्स, जे त्यांच्या उच्च रूपांतरण कार्यक्षमता, कच्च्या मालाची मुबलक उपलब्धता आणि पर्यावरणीय सुरक्षिततेसाठी ओळखले जातात, ते मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादनात मुख्य तंत्रज्ञान म्हणून कायम आहेत.
PERC (पॅसिव्हेटेड एमिटर अँड रिअर सेल) तंत्रज्ञानाच्या व्यापक स्वीकृतीने अलिकडच्या वर्षांत क्रिस्टलाइन सिलिकॉन सेलच्या कार्यक्षमतेला लक्षणीय चालना दिली आहे. त्याच वेळी, पेरोव्स्काइट सेलसारखी उदयोन्मुख तंत्रज्ञानं जागतिक स्तरावर संशोधनाचा एक महत्त्वाचा विषय बनली आहेत. हे सेल क्रिस्टलाइन सिलिकॉनच्या तुलनेत प्रयोगशाळेत समान रूपांतरण कार्यक्षमता साध्य करत आहेत, आणि त्यांचे औद्योगिकीकरण प्रगती करत असले तरी, उत्पादन वाढवणे आणि दीर्घकालीन स्थिरता सुनिश्चित करणे यात आव्हाने कायम आहेत.
सुधारित पीव्ही प्रणाली आणि विविध अनुप्रयोग.
फोटोव्होल्टेइक प्रणाली अचूकता आणि विस्तारक्षमतेमध्ये प्रगती करत आहेत. १,५००V प्रणालींचा अवलंब आता जुन्या १,०००V मानकाला मागे टाकत आहे, ज्यामुळे ग्रिडची सुरक्षितता आणि विश्वसनीयता सुधारते, तसेच वीज निर्मितीची गुणवत्ता वाढते. “PV + शेती,” “PV + मत्स्यपालन,” आणि “PV + वास्तुकला” यांसारख्या एकात्मिक अनुप्रयोगांची व्याप्ती विस्तारत आहे. मायक्रोग्रिड्स आणि स्मार्ट ग्रिड्ससारखे नवोपक्रम पीव्ही ऊर्जेला पारंपरिक वीज पायाभूत सुविधांमध्ये अधिक एकात्मिक करत आहेत.
जागतिक फोटोव्होल्टेइक तंत्रज्ञानातील ट्रेंड
जगभरातील देश उदयोन्मुख उद्योगांना चालना देण्यासाठी एक धोरणात्मक पाऊल म्हणून पीव्ही मूल्य साखळीमध्ये नवनवीन शोधांना गती देत आहेत. खर्च कमी करण्यासाठी आणि स्पर्धात्मकता वाढवण्यासाठी साहित्य, उत्पादन आणि प्रणाली अनुप्रयोगांना प्रगत करण्यावर प्रयत्न केंद्रित आहेत.
मुख्य पीव्ही घटक अधिक कार्यक्षमता आणि कमी खर्चाच्या दिशेने विकसित होत आहेत.
सुस्थापित औद्योगिक परिसंस्था असलेल्या क्रिस्टलाइन सिलिकॉन पेशी उत्पादनावर आपले वर्चस्व कायम ठेवतील. भविष्यातील सुधारणा उच्च रूपांतरण कार्यक्षमता, कमी साहित्य आणि ऊर्जा वापर, तसेच कमी उत्पादन खर्चावर लक्ष केंद्रित करतील. पेरोव्स्काईट आणि टँडम सौर पेशींसारखी तंत्रज्ञानं ही पुढील आघाडी आहेत, ज्यात उपकरणांची कार्यक्षमता आणि स्थिरता सुधारण्याच्या उद्देशाने भरीव गुंतवणूक केली जात आहे. एकदा मोठ्या प्रमाणावरील वापर आणि विश्वासार्हतेच्या समस्या सुटल्या की, पेरोव्स्काईट पेशी पीव्ही (PV) बाजाराचे स्वरूप पूर्णपणे बदलून टाकतील अशी अपेक्षा आहे.
पीव्ही तंत्रज्ञानासाठी अनुप्रयोगाच्या क्षेत्रांचा विस्तार.
देश त्यांच्या विशिष्ट परिस्थितीनुसार पीव्ही अनुप्रयोगांना जुळवून घेत आहेत, आणि बिल्डिंग-इंटिग्रेटेड फोटोव्होल्टाइक्स (BIPV), तरंगते सौर ऊर्जा प्रकल्प, पीव्ही-एकात्मिक शेती, आणि सौर कारपोर्ट्स यांसारख्या विकासाला प्रोत्साहन देत आहेत. संबंधित संशोधन बहुउपयोगिता आणि कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी विशेष उत्पादने, एकात्मिक नियंत्रण तंत्रज्ञान आणि कार्यान्वयन समन्वयावर भर देते.
चीनचा फोटोव्होल्टेइक तंत्रज्ञान विकास
१३ व्या पंचवार्षिक योजनेच्या काळात, जलद औद्योगिक विस्तारामुळे चीनच्या फोटोव्होल्टेइक तंत्रज्ञानात लक्षणीय प्रगती झाली. पीव्ही सेल आणि मॉड्यूल यांसारख्या प्रमुख घटकांनी जागतिक स्तरावर आघाडीची उत्पादन क्षमता प्राप्त केली, तर उत्पादन उपकरणे पूर्ण स्वदेशीकरणाच्या दिशेने प्रगती करत गेली. पीव्ही प्रणालींमध्ये बुद्धिमान तंत्रज्ञानाच्या एकत्रीकरणामुळे कार्यक्षमतेत आणखी सुधारणा झाली आहे.
जागतिक दर्जाचे पीव्ही सेल आणि मॉड्यूल तंत्रज्ञान.
१३ व्या पंचवार्षिक योजनेच्या अखेरीस, चीनने पारंपरिक पॉलीक्रिस्टलाइन ॲल्युमिनियम-बॅक सेल्सकडून प्रगत मोनोक्रिस्टलाइन PERC सेल्सकडे संक्रमण केले होते. क्रिस्टलाइन सिलिकॉन सेल्सची सरासरी रूपांतरण कार्यक्षमता या कालावधीच्या सुरुवातीला १८.५% वरून २२.८% पर्यंत वाढली, जे उत्पादन तंत्रज्ञानातील एक मोठी झेप दर्शवते.
टॉपकॉन (टनल ऑक्साइड पॅसिव्हेटेड कॉन्टॅक्ट), एचजेटी (हेटेरोजंक्शन) आणि आयबीसी (इंटरडिजिटेटेड बॅक कॉन्टॅक्ट) यांसारख्या उदयोन्मुख तंत्रज्ञानांचे अधिकाधिक औद्योगिकीकरण होत असून, चिनी उद्योग उत्पादन कार्यक्षमतेसाठी वारंवार जागतिक विक्रम प्रस्थापित करत आहेत. त्याचप्रमाणे, पेरोव्स्काईट तंत्रज्ञानातील प्रगतीमुळे चिनी संशोधकांना प्रयोगशाळेतील कार्यक्षमतेच्या विक्रमांमध्ये जागतिक स्तरावरील अग्रगण्यांशी बरोबरी साधता आली आहे आणि व्यापारीकरणाच्या दिशेने सतत प्रगती सुरू आहे.
स्थानिक आणि प्रगत उत्पादन उपकरणे.
चीनमधील पीव्ही उत्पादन उपकरणे कमी दर्जाच्या उत्पादनाकडून उच्च दर्जाच्या उत्पादनाकडे वळली आहेत. उच्च सानुकूलन, स्वचालन आणि डिजिटलीकरण या क्षेत्राला एका बुद्धिमान उत्पादन शक्तीकेंद्रामध्ये रूपांतरित करत आहेत. पॉलिसिलिकॉन वेफर्स, सेल्स आणि मॉड्यूल्स यांसारखे महत्त्वाचे घटक आता प्रामुख्याने देशांतर्गत तंत्रज्ञानाने तयार केले जातात.
अधिक स्मार्ट आणि अधिक कार्यक्षम पीव्ही प्रणाली.
ट्रॅकिंग सिस्टीम आणि १,५०० व्होल्ट डिझाइन यांसारख्या नवीन तंत्रज्ञानामुळे पीव्ही सिस्टीमची पॉवर आउटपुट वाढत आहे. सिस्टीमचे संचालन आणि देखभालीसाठी इंटेलिजेंट रोबोट्स, ड्रोन, बिग डेटा ॲनालिटिक्स आणि प्रगत कम्युनिकेशन तंत्रज्ञानाचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो, ज्यामुळे कार्यक्षमता आणखी वाढते.
चीनच्या फोटोव्होल्टेइक तंत्रज्ञानातील ट्रेंड
जगातील सर्वात मोठी पीव्ही बाजारपेठ म्हणून, चीन नवीन सौर तंत्रज्ञानाच्या विकासात आणि उपयोजनात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतो. भविष्यात, औद्योगिक पीव्ही तंत्रज्ञानामध्ये जागतिक नवोपक्रमाचे नेतृत्व करण्याचे या देशाचे उद्दिष्ट आहे.
पीव्ही सेलसाठी उच्च कार्यक्षमता.
PERC तंत्रज्ञान विकसित होत राहिल्याने, क्रिस्टलाइन सिलिकॉन सेल्सचे वर्चस्व कायम राहील. TOPCon किंवा HJT तंत्रज्ञानाचा वापर करणारे एन-टाइप क्रिस्टलाइन सिलिकॉन सेल्स, एकदा का त्यांच्या खर्च-कार्यक्षमतेचा समतोल साधला गेला की, पुढील मुख्य पर्याय बनण्यास सज्ज आहेत. औद्योगिकीकरण जसजसे पुढे जाईल, तसतसे पेरोव्स्काइट आणि टँडम सेल्ससारखे उच्च-कार्यक्षम सेल्स कार्यक्षमतेत पुढील महत्त्वपूर्ण प्रगती घडवून आणतील.
कार्यक्षमता आणि विश्वसनीयता या दुहेरी प्राधान्यांसह सुधारित मॉड्यूल्स.
हाफ-सेल, शिंगल्ड आणि मल्टी-बसबार मॉड्यूल्ससारख्या तंत्रज्ञानाचा स्वीकार अधिक व्यापक होईल. टिकाऊपणा वाढवणाऱ्या नवीन एनकॅप्सुलेशन सामग्री आणि तंत्रज्ञानाच्या आधाराने, अधिक वीज निर्मिती करणारे बायफेशियल मॉड्यूल्स मुख्य प्रवाहात येण्याची अपेक्षा आहे.
अधिक स्मार्ट, अधिक वैविध्यपूर्ण पीव्ही प्रणाली.
इन्व्हर्टर्स उच्च ऊर्जा क्षमता, बुद्धिमान कार्यप्रणाली आणि ऊर्जा साठवणुकीसोबत अखंड एकीकरणाच्या दिशेने विकसित होतील. BIPV आणि इतर नवीन अनुप्रयोगांमधील नवोपक्रमांमुळे PV विकासासाठी अतिरिक्त संधी उपलब्ध होतील, ज्यामुळे विविध परिस्थितींमध्ये त्याची क्षमता कमाल पातळीवर पोहोचेल.
