वीज प्रकल्पांमध्ये फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मितीचा मोठ्या प्रमाणावर वापर सुरू झाल्यापासून, उत्पादकांनी उत्पादन खर्च कमी करण्याचा आणि उत्पादन वाढवण्याचा प्रयत्न केला आहे. यामुळे सुरुवातीच्या १२५ मिमी × १२५ मिमी आकारापासून ते २१० मिमी × २१० मिमी पेक्षा मोठ्या आकारापर्यंत, अधिकाधिक मोठ्या सौर पेशींचा (solar cells) विकास झाला आहे. परिणामी, मूलभूत फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्सची शक्ती १०० वॅट+ पासून वाढून ७०० वॅट+ पेक्षा जास्त झाली आहे.
तथापि, शक्तीमध्ये झालेल्या या वाढीबरोबरच, मॉड्यूलचे वजनही लक्षणीयरीत्या वाढले असून ते प्रति मॉड्यूल अंदाजे ३५ किलो किंवा १२.४ किलो/मी² इतके झाले आहे. माउंटिंग ब्रॅकेट्ससह, हे वजन सुमारे १६ किलो/मी² पर्यंत वाढते. अशा जड मॉड्यूल्समुळे मोठ्या विस्ताराच्या औद्योगिक आणि व्यावसायिक छतांवर त्यांची स्थापना करणे आव्हानात्मक ठरते, कारण त्यांची भार सहन करण्याची क्षमता अनेकदा मर्यादित असते. या मर्यादेमुळे अशा छतांवर पारंपरिक मॉड्यूल्सची स्थापना करणे शक्य होत नाही, ज्यामुळे या उद्योगाच्या विकासात एक अडथळा निर्माण होतो.
आव्हाने आणि नवकल्पना
या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, मॉड्यूल पॅकेजिंगचे वजन कमी करणे हे एक प्रमुख उद्दिष्ट बनले आहे. विविध वास्तुशिल्पीय पृष्ठभागांच्या आकारानुसार जुळवून घेऊ शकणाऱ्या लवचिक मॉड्यूल्सना मोठी मागणी आहे. सुरुवातीच्या प्रयत्नांमध्ये काच पातळ करणे आणि ॲल्युमिनियम मिश्रधातूच्या फ्रेम्सना अधिक कार्यक्षम बनवणे यांचा समावेश होता. उदाहरणार्थ, काचेची जाडी ३.२ मिमी वरून २.० मिमी पर्यंत कमी केल्याने वजन सुमारे ३ किलो/मी² ने कमी झाले. तथापि, पातळ काचेमुळे मॉड्यूलच्या मजबुतीशी तडजोड होते, ज्यामुळे विश्वासार्हतेचे मानक पूर्ण करण्यासाठी मॉड्यूलचा आकार लहान करणे आवश्यक ठरते आणि अशा प्रकारे मूळ समस्येचे निराकरण होत नाही.
काचेचे आवरण असलेले मोठे मॉड्यूल्स छतावर बसवण्यासाठी अजूनही अवजड असतात आणि वाहतूक व बांधकामादरम्यान फुटण्याची शक्यता असल्याने सुरक्षेचा धोका निर्माण होतो. परिणामी, काचेचे आवरण असलेले मॉड्यूल्स जमिनीवर उभारल्या जाणाऱ्या वीज प्रकल्पांसाठी अधिक योग्य आहेत.
मॉड्यूल पॅकेजिंगमध्ये काचेला पर्याय म्हणून वापरता येतील अशा पर्यायी सामग्रीचा शोध सुरू आहे. उत्तम कार्यक्षमता असलेल्या हलक्या वजनाच्या आवरण सामग्रीमुळे काचविरहित पॅकेजिंग हा एक व्यवहार्य उपाय बनला आहे.
हलक्या वजनाच्या सामग्रीमधील प्रगती
सुरुवातीच्या हलक्या वजनाच्या मॉड्यूल्समध्ये आधारासाठी काचेऐवजी फ्लोरोपॉलिमर फिल्म्स आणि फायबरग्लास बॅकप्लेट्सचा वापर केला जात असे. जलरोधक आणि लवचिक छतांसाठी (उदा., चिकटवून बसवता येणारे TPU-लेपित पृष्ठभाग) योग्य असले तरी, या बॅकप्लेट्स अजूनही खूप जाड होत्या, ज्यामुळे मॉड्यूलचे वजन सुमारे ८ किलो/मी² राहत असे.
अलिकडच्या वर्षांत, संमिश्र पदार्थ आणि सुधारित पॉलिमरमधील प्रगतीमुळे काचेच्या तुलनेत आवरणाची कामगिरी साध्य झाली आहे. हे पदार्थ हलक्या वजनाच्या मॉड्यूल्सना २५ वर्षांच्या कार्यात्मक आयुष्यासाठी औद्योगिक मानकांची पूर्तता करण्यास सक्षम करतात, ज्यामुळे काचेच्या मॉड्यूल्सच्या बरोबरीची फोटोव्होल्टेइक कामगिरी मिळते. या महत्त्वपूर्ण शोधामुळे, विशेषतः छतावरील वापरासाठी, काचेव्यतिरिक्त इतर पॅकेजिंग उपायांचा अवलंब वेगाने वाढला आहे, ज्यामुळे फोटोव्होल्टेइक प्रतिष्ठापनांची व्याप्ती विस्तारली आहे.
