د ټیکنالوژیکي پرمختګونو او د صنعت د کچې لوړېدو سره، د فوتوولټیک (PV) بریښنا تولید لګښت کمیږي، چې دا په راتلونکي کې د دوامداره پرمختګ لپاره د انرژۍ د یوې مهمې سرچینې په توګه موقعیت لري.
د فوتوولټیک ټیکنالوژۍ کلیدي برخې
د PV بریښنا تولید ټیکنالوژۍ اصلي برخه د لمریز PV حجره ده. د لمریز PV حجرو ارتقا په دریو نسلونو ویشل کیدی شي. لومړی نسل د سیلیکون پر بنسټ د لمریز حجرو څخه جوړ دی؛ دوهم نسل د پتلی فلم لمریز حجرو څخه جوړ دی؛ او دریم نسل نوي ټیکنالوژي لکه د لوړ غلظت فوتوولټیک (HCPV) حجرې، عضوي لمریز حجرې، انعطاف منونکي لمریز حجرې، او د رنګ حساس شوي لمریز حجرې شاملې دي. اوس مهال، د سیلیکون پر بنسټ د لمریز حجرو بازار غالب دی، پداسې حال کې چې د پتلی فلم حجرې په تدریجي ډول د بازار ونډه ترلاسه کوي. د HCPV پرته د دریم نسل ډیری حجرې لاهم د څیړنې په مرحله کې دي.
د سیلیکون پر بنسټ د لمریزې حجرو
د سیلیکون پر بنسټ د لمریزو حجرو په منځ کې، د مونوکریسټالین سیلیکون ټیکنالوژي ترټولو پاخه ده. د دې حجرو موثریت او لګښت په عمده توګه د تولید پروسې لخوا اغیزمن کیږي، چې پکې د انګوټ کاسټینګ، ویفر سلیسینګ، ډیفیوژن، ټیکچرینګ، سکرین پرنټینګ، او سینټرینګ په څیر ګامونه شامل دي. د دې دودیزې پروسې له لارې تولید شوي لمریز حجرې معمولا د 16-18٪ د فوتو الیکټریک تبادلې موثریت ترلاسه کوي.
د مونوکریستالین سیلیکون لمریز حجرې د تبادلې ترټولو لوړه موثریت لري مګر خورا ګران هم دي. د پولی کریسټالین سیلیکون لمریز حجرې د لوی تولید لپاره مناسب د لوی اندازې مربع سیلیکون انګټونو په مستقیم ډول تولیدولو سره د لګښت ښه کمښت وړاندې کوي. دا پروسه ساده ده، بریښنا خوندي کوي، د سیلیکون مواد ساتي، او د موادو ټیټ کیفیت ته اړتیا لري.
د لمریز حجرو د لګښت کمول د دوو اصلي ستراتیژیو له لارې ترلاسه کیدی شي: د موادو مصرف کمول (د بیلګې په توګه، د سیلیکون ویفر ضخامت کمول) او د تبادلې موثریت زیاتول. د موثریت لوړولو لپاره میتودونه د رڼا جذب زیاتول (د بیلګې په توګه، د سطحې جوړښت، د انعکاس ضد کوټینګ، د مخکینۍ الکترود پلنوالی کمول)، د فوتوجنریټ شوي کیریرونو بیا ترکیب کمول (د بیلګې په توګه، د ایمیټر پاسیویشن)، او د مقاومت کمول (د بیلګې په توګه، ځایی شوی ډوپینګ، د شا سطحې ساحې ټیکنالوژي) شامل دي.
د مونوکریستالین سیلیکون سولر سیلونو لپاره د تبادلې ترټولو لوړه ثبت شوې موثریت 24.7٪ دی، چې د نیو ساوت ویلز پوهنتون څخه د PERL جوړښت سولر سیل لخوا ترلاسه شوی. کلیدي ټیکنالوژیکي ځانګړتیاوې د سیلیکون سطحې باندې د فاسفورس ډوپینګ ټیټ غلظت شامل دي ترڅو د سطحې بیا ترکیب کم کړي، د مخ او شا سطحې الکترودونو لاندې لوړ غلظت خپریدل ترڅو ښه اومیک تماسونه رامینځته کړي، او د مخکینۍ سطحې الکترودونو تنګولو لپاره د فوتولیتوګرافي کارول، د رڼا جذب ساحه زیاتوي. په هرصورت، دا ټیکنالوژي لا تر اوسه صنعتي شوې نه ده.
د موثریت د ښه کولو لپاره نورې تخنیکونه د BP سولر د سطحې نالی شوي جوړښت شوي حجرې او د شا تماس (EWT) ټیکنالوژي شامل دي. لومړی د لیزر ګرووینګ له لارې د 18.3٪ موثریت ترلاسه کوي، کوم چې د مخکینۍ الکترودونو عرض کموي او د رڼا جذب زیاتوي. وروستی د مخکینۍ الکترودونو شا ته راوستلو سره د 21.3٪ موثریت ترلاسه کوي، د رڼا جذب کولو ساحه زیاتوي.
د پتلي فلم سولر حجرې
پداسې حال کې چې د کرسټالین سیلیکون لمریز حجرې د دوی د لوړ موثریت له امله غالب دي، د سیلیکون موادو د لوړې بیې له امله د دوی د لګښت د پام وړ کمول ننګونکي دي. د پتلي فلم لمریز حجرې، چې لږ مواد کاروي، د ارزانه بدیل په توګه راڅرګند شوي دي. د پتلي فلم حجرو اصلي ډولونه د سیلیکون پر بنسټ د پتلي فلم حجرې، کیډیمیم ټیلورایډ (CdTe) حجرې، او د مسو انډیم ګیلیم سیلینایډ (CIGS) حجرې شاملې دي.
د سیلیکون پر بنسټ د پتلي فلم حجرې یوازې 2 مایکرو متره ضخامت لري، چې د کرسټالین سیلیکون حجرو لپاره اړین سیلیکون موادو شاوخوا 1.5٪ کاروي. د PN جنکشنونو شمیر پورې اړه لري، دا حجرې کولی شي واحد جنکشن، دوه ګونی جنکشن، یا څو جنکشن وي، هر یو د لمر د مختلف طول موجونو جذبولو توان لري. د واحد جنکشن حجرو لپاره ترټولو لوړ موثریت شاوخوا 7٪ دی، پداسې حال کې چې دوه ګونی جنکشن حجرې کولی شي 10٪ ته ورسیږي.
د CdTe پتلي فلم حجرې د دوی د ښه رڼا جذبولو ځانګړتیاو له امله لوړ موثریت (تر 12٪ پورې) وړاندې کوي. په هرصورت، د کاډیمیم سرطاني طبیعت او د ټیلوریم محدود طبیعي زیرمې د اوږدې مودې پراختیا ننګونې رامینځته کوي.
د CIGS پتلي فلم حجرې د لوړ موثریت لرونکي پتلي فلم ټیکنالوژۍ راتلونکی ګڼل کیږي. د تولید پروسې تنظیم کولو سره، د دوی د رڼا جذب ښه کیدی شي، چې د تبادلې لوړ موثریت لامل کیږي. اوس مهال، د لابراتوار موثریت 20.1٪ ته رسیږي، پداسې حال کې چې سوداګریز محصولات 13-14٪ ترلاسه کوي، چې دوی د پتلي فلم حجرو په منځ کې ترټولو اغیزمن کوي.
د دریم نسل حجرات
په تیوريکي لحاظ، د دریم نسل حجرې کولی شي د تبادلې لوړ موثریت ترلاسه کړي. د HCPV پرته، ډیری یې لاهم د څیړنې په مرحله کې دي. د HCPV حجرې معمولا د III-V سیمیکمډکټر موادو څخه کار اخلي، کوم چې د تودوخې لوړ مقاومت لري او د لوړ روښانتیا لاندې د تبادلې لوړ موثریت ساتي. د څو جنکشن جوړښتونه دې حجرو ته اجازه ورکوي چې د لمریز سپیکٹرم سره نږدې سره سمون ولري، د تیوريکي موثریت تر 68٪ پورې. سوداګریز تولید کولی شي د 40٪ څخه پورته موثریت ترلاسه کړي.
د لمریزې حجرې په ماډلونو کې ځای پر ځای شوي دي، او د دوی غوښتنلیکونه د دوی ځانګړتیاو او بازار غوښتنو پورې اړه لري. په لومړیو غوښتنلیکونو کې د مخابراتو بیس سټیشنونه او سپوږمکۍ شاملې وې، وروسته د استوګنې سیمو لکه لمریز بامونو ته پراختیا ورکړل شوه. پدې سناریوګانو کې، د نصب کولو محدودې ساحې او د انرژۍ لوړ کثافت اړتیاو د کرسټالین سیلیکون ماډلونو ته ترجیح ورکړه. د لوی پیمانه لمریزې بریښنا فابریکو او د ودانۍ سره مدغم شوي فوتوولټیک (BIPV) پراختیا سره، د لګښت په پام کې نیولو سره د پتلي فلم حجرو غوښتنلیکونه زیات شوي دي. چاپیریالي او اقلیمي شرایط هم د مختلفو ټیکنالوژیو په غوره کولو اغیزه کوي.
د لمریزې فوتوولټیک ټیکنالوژۍ غوښتنلیکونه
د لمریزې وړانګو د کارولو وړ بریښنا ته اړولو لپاره بشپړ لمریز PV سیسټم ته اړتیا ده. د لمریز PV حجرې د دې سیسټم بنسټ جوړوي، چې په کې انورټرونه، بیټرۍ، د څارنې سیسټمونه، او د ویش سیسټمونه هم شامل دي.
د PV سیسټم طبقه بندي او جوړښت
د لمریزې بریښنا سیسټمونه یا د شبکې څخه بهر یا د شبکې سره تړلي په توګه طبقه بندي شوي دي. د شبکې څخه بهر سیسټمونه کولی شي یوازینۍ یا هایبرډ وي.
یوازینی سیسټمونه معمولا په لرې پرتو سیمو، د مخابراتو بیس سټیشنونو، او د لمریزې سړک څراغونو کې کارول کیږي، چې په بشپړ ډول په لمریزې انرژۍ تکیه کوي. پدې کې د لمریزې ماډلونه، انورټرونه، کنټرولرونه، بیټرۍ، د ویش سیسټمونه، او د بریښنا محافظت شامل دي. بیټرۍ او کنټرولرونه د سیسټم لګښت او عمر په پام وړ اغیزه کوي. هایبرډ سیسټمونه د لمریزې انرژۍ سره د نورو سرچینو لکه ډیزل جنراتورونو یا د باد توربینونو سره یوځای کوي.
د گرډ سره تړلي سیسټمونه، چې معمولا د لمریزې چتونو او لویو پیمانه PV بریښنا فابریکو لپاره کارول کیږي، د ذخیره کولو تجهیزاتو ته اړتیا نلري، چې لګښتونه کموي. پدې سیسټمونو کې د لمریزې ماډلونه، انورټرونه، د ویش سیسټمونه، د بریښنا محافظت، او د څارنې سیسټمونه شامل دي. اوس مهال، د گرډ سره تړلي سیسټمونه د ټولو لمریزو غوښتنلیکونو 80٪ جوړوي.
د PV بریښنا تولید نورې ټیکنالوژي
د سولر PV سیل ټیکنالوژۍ سربیره، د انورټر ټیکنالوژي، د گرډ ادغام، ذخیره کول، او هوښیار څارنه د PV بریښنا تولید سیسټمونو لپاره خورا مهم دي:
د لمریزې حجرو د تولید ځواک د لمریزې وړانګو شدت سره توپیر لري، چې د وقفې لامل کیږي. د لویې کچې د گرډ ادغام کولی شي په گرډ اغیزه وکړي، چې د گرډ کنټرول او د ټاپوګانو ساتنه اړینه کوي.
د لمریز ماډل تولید مستقیم جریان (DC) دی، چې د انورټرونو له لارې د لوړ کیفیت بدیل جریان (AC) ته بدلون ته اړتیا لري.
د ماډل بریښنا تولید د تودوخې او سیوري په څیر فکتورونو لخوا اغیزمن کیدی شي، د سیسټم څارنې او الارم سیسټمونو ته اړتیا لري.
د لرې پرتو سیمو کې د PV بریښنا فابریکو لپاره د ریموټ کنټرول ټیکنالوژي خورا مهمه ده.
چین د کیفیت او پیمانې له مخې د لمریز ماډلونو په تولید کې مخکښ دی. د صنعت سلسله کې لوړ ګټې لرونکي ساحې د سیلیکون پاکول، انورټرونه، د څارنې سیسټمونه، او د PV تجهیزاتو تولید شامل دي. په دې مهمو برخو کې پرمختګونه د چین د PV صنعت لپاره یوه ننګونه ده.
د لمریزې PV بریښنا تولید اوسنی حالت او راتلونکي امکانات
د لوړو لګښتونو له امله، د لمریزې PV بریښنا تولید د تیرې پیړۍ تر پایه پورې په لویه کچه پرمختګ ونه لید. د ۲۱ پیړۍ په داخلیدو سره، د ښه موثریت او په چټکۍ سره کم شوي لګښتونو سره، د لمریزې PV بریښنا تولید چټک وده تجربه کړې، چې نصب شوي ظرفیت یې هر کال زیاتیږي. د نړۍ کلنی نصب شوي ظرفیت په ۲۰۰۰ کې له ۱.۴ ګیګاواټو څخه په ۲۰۰۹ کې ۲۲.۸ ګیګاواټو ته لوړ شو. د جرمني، ایټالیا او هسپانیې په څیر اروپایي هیوادونه لوی بازارونه دي، د اروپايي اتحادیې پلان لري چې تر ۲۰۲۰ پورې د لمریزې بریښنا ونډه د ټول بریښنا رسولو ۱۲٪ ته لوړه کړي. د چین او هند په څیر پرمختللو هیوادونو هم د لمریزې پراختیا پلانونه پیل کړي دي. د مخابراتو بیس سټیشنونو، لمریزې چتونو، او د PV بریښنا فابریکو هاخوا، د لمریزې PV بریښنا تولید اوس په پراخه کچه په مختلفو ګرځنده وسیلو کې کارول کیږي.
د انرژۍ د اضافي او بدیل سرچینې په توګه، د لمریزې PV ټیکنالوژي په چټکۍ سره وده کوي، د تولید لګښتونه کمیږي. د دوامداره ټیکنالوژیکي پرمختګونو سره، لمریزه انرژي، د پاکې او نوي کیدونکي سرچینې په توګه، د دوامداره پرمختګ لپاره د انرژۍ یوه مهمه سرچینه ګرځیدلو ته چمتو ده.
