ਇੱਕ ਮੋਹਰੀ ਸਾਫ਼ ਊਰਜਾ ਹੱਲ ਵਜੋਂ, ਸੂਰਜੀ ਊਰਜਾ ਉਤਪਾਦਨ ਨੇ ਉਦਯੋਗ ਦਾ ਕਾਫ਼ੀ ਧਿਆਨ ਖਿੱਚਿਆ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਤੁਸੀਂ ਦਿਲਚਸਪੀ ਰੱਖਦੇ ਹੋ, ਤਾਂ ਆਓ ਸੂਰਜੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਡੁਬਕੀ ਮਾਰੀਏ।
ਸੂਰਜੀ ਊਰਜਾ ਉਤਪਾਦਨ, ਜਿਸਨੂੰ ਅਕਸਰ ਸੂਰਜੀ ਸੈੱਲ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਸੂਰਜ ਦੀ ਰੌਸ਼ਨੀ ਨੂੰ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦਾ ਹੈ। ਸੂਰਜੀ ਪੈਨਲਾਂ ਵਿੱਚ, ਸੂਰਜ ਤੋਂ ਫੋਟੌਨ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਪਰਮਾਣੂ ਬੰਧਨਾਂ ਤੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਬਾਹਰ ਕੱਢਦੇ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਇਹਨਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਉਸੇ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਜਾਣ ਲਈ ਮਜਬੂਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਉਹ ਇੱਕ ਬਿਜਲੀ ਕਰੰਟ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਜਾਂ ਤਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਨੂੰ ਪਾਵਰ ਦੇ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜਾਂ ਬਿਜਲੀ ਗਰਿੱਡ ਵਿੱਚ ਫੀਡ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ਤੋਂ ਫਰਾਂਸੀਸੀ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨੀ ਅਲੈਗਜ਼ੈਂਡਰ-ਐਡਮੰਡ ਬੇਕਰੇਲ ਨੇ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ 1839 ਵਿੱਚ ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ, ਸੂਰਜੀ ਊਰਜਾ ਉਤਪਾਦਨ ਖੋਜ ਦਾ ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਵਿਸ਼ਾ ਰਿਹਾ ਹੈ। ਅੱਜ, ਅਮਰੀਕਾ, ਜਾਪਾਨ ਅਤੇ ਯੂਰਪ ਦੀਆਂ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਖੋਜ ਟੀਮਾਂ ਆਪਣੇ ਸੂਰਜੀ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੇ ਵਪਾਰੀਕਰਨ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰ ਰਹੀਆਂ ਹਨ, ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਉਦਯੋਗ ਲਈ ਅੰਤਰਰਾਸ਼ਟਰੀ ਬਾਜ਼ਾਰ ਦਾ ਵਿਸਤਾਰ ਜਾਰੀ ਹੈ।
ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਮੋਡੀਊਲ
ਭਾਵੇਂ ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਸਮੱਗਰੀ ਵੱਖੋ-ਵੱਖਰੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਸਾਰੇ ਮਾਡਿਊਲਾਂ ਵਿੱਚ ਸਾਹਮਣੇ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਪਿੱਛੇ ਤੱਕ ਕਈ ਪਰਤਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਸੂਰਜ ਦੀ ਰੌਸ਼ਨੀ ਪਹਿਲਾਂ ਇੱਕ ਸੁਰੱਖਿਆ ਪਰਤ (ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕੱਚ) ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦੀ ਹੈ, ਫਿਰ ਇੱਕ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀ ਸੰਪਰਕ ਪਰਤ ਰਾਹੀਂ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਹੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਮਾਡਿਊਲ ਦੇ ਕੇਂਦਰ ਵਿੱਚ ਸੋਖਣ ਵਾਲਾ ਪਦਾਰਥ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਕਰੰਟ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਫੋਟੌਨਾਂ ਨੂੰ ਕੈਪਚਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਵਰਤੀ ਜਾਣ ਵਾਲੀ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਕਿਸਮ ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੀਆਂ ਖਾਸ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ।
ਸੋਖਕ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਪਿਛਲੀ ਧਾਤ ਦੀ ਪਰਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਸਰਕਟ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਧਾਤ ਦੀ ਪਰਤ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਇੱਕ ਸੰਯੁਕਤ ਫਿਲਮ ਪਰਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਮੋਡੀਊਲ ਨੂੰ ਵਾਟਰਪ੍ਰੂਫ਼ ਅਤੇ ਇੰਸੂਲੇਟ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਮੋਡੀਊਲ ਅਕਸਰ ਕੱਚ, ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਮਿਸ਼ਰਤ, ਜਾਂ ਪਲਾਸਟਿਕ ਤੋਂ ਬਣੀ ਇੱਕ ਵਾਧੂ ਸੁਰੱਖਿਆਤਮਕ ਬੈਕਿੰਗ ਪਰਤ ਨਾਲ ਲੈਸ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀ
ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀ ਸਿਲੀਕਾਨ, ਪੌਲੀਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਪਤਲੀਆਂ ਫਿਲਮਾਂ, ਜਾਂ ਮੋਨੋਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਪਤਲੀਆਂ ਫਿਲਮਾਂ ਹੋ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿੱਚ ਮੋਨੋਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਸਿਲੀਕਾਨ, ਪੌਲੀਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਸਿਲੀਕਾਨ, ਅਤੇ ਅਮੋਰਫਸ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਮੋਨੋਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਸਿਲੀਕਾਨ, ਆਪਣੀ ਨਿਯਮਤ ਬਣਤਰ ਦੇ ਨਾਲ, ਪੌਲੀਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਸਿਲੀਕਾਨ ਨਾਲੋਂ ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਹੈ।
ਅਮੋਰਫਸ ਸਿਲੀਕਾਨ ਵਿੱਚ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਪਰਮਾਣੂ ਬੇਤਰਤੀਬੇ ਵੰਡੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਮੋਨੋਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਸਿਲੀਕਾਨ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਘੱਟ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਅਮੋਰਫਸ ਸਿਲੀਕਾਨ ਵਧੇਰੇ ਫੋਟੌਨਾਂ ਨੂੰ ਕੈਪਚਰ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਜਰਮੇਨੀਅਮ ਜਾਂ ਕਾਰਬਨ ਵਰਗੇ ਤੱਤਾਂ ਨਾਲ ਮਿਲਾਉਣ ਨਾਲ ਇਸ ਗੁਣ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਕਾਪਰ ਇੰਡੀਅਮ ਡਿਸਲੇਨਾਈਡ (CIS), ਕੈਡਮੀਅਮ ਟੈਲੂਰਾਈਡ (CdTe), ਅਤੇ ਥਿਨ-ਫਿਲਮ ਸਿਲੀਕਾਨ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਪੌਲੀਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਥਿਨ-ਫਿਲਮ ਸਮੱਗਰੀ ਹਨ। ਗੈਲੀਅਮ ਆਰਸੈਨਾਈਡ (GaAs) ਵਰਗੀਆਂ ਉੱਚ-ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਾਲੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਅਕਸਰ ਮੋਨੋਕ੍ਰਿਸਟਲਾਈਨ ਸਿਲੀਕਾਨ ਥਿਨ ਫਿਲਮਾਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਨੂੰ ਕ੍ਰਿਸਟਲਿਨਿਟੀ, ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਆਕਾਰ, ਸੋਖਣ ਸਮਰੱਥਾਵਾਂ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਦੀ ਸੌਖ ਵਰਗੀਆਂ ਵਿਲੱਖਣ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ ਖਾਸ ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਚੁਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਬਾਹਰੀ ਕਾਰਕ
ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚ ਪਰਮਾਣੂ ਪ੍ਰਬੰਧ ਅਰਧਚਾਲਕ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀ ਕ੍ਰਿਸਟਲਿਨਿਟੀ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਚਾਰਜ ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਰਟ, ਕਰੰਟ ਘਣਤਾ, ਅਤੇ ਸੂਰਜੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਊਰਜਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਅਰਧਚਾਲਕ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦਾ ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਬੰਨ੍ਹੀ ਹੋਈ ਅਵਸਥਾ ਤੋਂ ਇੱਕ ਮੁਕਤ ਅਵਸਥਾ (ਚਾਲਨ ਦੀ ਆਗਿਆ) ਵਿੱਚ ਲਿਜਾਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਬੈਂਡ ਗੈਪ, ਜਿਸਨੂੰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਵੈਲੈਂਸ ਬੈਂਡ (ਘੱਟ ਊਰਜਾ) ਅਤੇ ਸੰਚਾਲਨ ਬੈਂਡ (ਉੱਚ ਊਰਜਾ) ਵਿਚਕਾਰ ਊਰਜਾ ਅੰਤਰ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਸੋਖਣ ਗੁਣਾਂਕ ਇੱਕ ਖਾਸ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਵਾਲਾ ਫੋਟੌਨ ਸੋਖਣ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਇੱਕ ਮਾਧਿਅਮ ਵਿੱਚ ਕਿੰਨੀ ਦੂਰੀ ਪਾਰ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਇਹ ਸੈੱਲ ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਅਤੇ ਸੋਖਣ ਵਾਲੇ ਫੋਟੌਨ ਦੀ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਦੁਆਰਾ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਅਤੇ ਯੰਤਰਾਂ ਦੀ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਦੀ ਲਾਗਤ ਅਤੇ ਸੌਖ ਕਈ ਕਾਰਕਾਂ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀ ਗਈ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਕਿਸਮ ਅਤੇ ਪੈਮਾਨਾ, ਉਤਪਾਦਨ ਚੱਕਰ, ਅਤੇ ਡਿਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ ਚੈਂਬਰ ਵਿੱਚ ਸੈੱਲ ਦੀਆਂ ਮਾਈਗ੍ਰੇਸ਼ਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਹਰੇਕ ਕਾਰਕ ਖਾਸ ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੀਆਂ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦਾ ਹੈ।
