شمسي فوٽووولٽڪ ٽيڪنالاجي جي ترقي

ٽيڪنالاجي جي ترقي ۽ صنعت جي پيماني سان، فوٽووولٽڪ (PV) بجلي جي پيداوار جي قيمت گهٽجي رهي آهي، ان کي مستقبل ۾ پائيدار ترقي لاءِ هڪ اهم توانائي ذريعو جي حيثيت ڏئي ٿي.

فوٽووولٽڪ ٽيڪنالاجي جا اهم جزا
پي وي پاور جنريشن ٽيڪنالاجي جو بنيادي جزو سولر پي وي سيل آهي. سولر پي وي سيلز جي ارتقا کي ٽن نسلن ۾ ورهائي سگهجي ٿو. پهرين نسل ۾ سلڪون تي ٻڌل سولر سيلز شامل آهن؛ ٻئي نسل ۾ پتلي فلم سولر سيلز شامل آهن؛ ۽ ٽئين نسل ۾ نئين ٽيڪنالاجيون شامل آهن جهڙوڪ هاءِ ڪنسنٽريشن فوٽووولٽڪ (HCPV) سيلز، نامياتي سولر سيلز، لچڪدار سولر سيلز، ۽ ڊائي سينسٽيزڊ سولر سيلز. في الحال، سلڪون تي ٻڌل سولر سيلز مارڪيٽ تي حاوي آهن، جڏهن ته پتلي فلم سيلز آهستي آهستي مارڪيٽ شيئر حاصل ڪري رهيا آهن. HCPV کان سواءِ، ٽئين نسل جا گھڻا سيل اڃا تائين تحقيق جي مرحلي ۾ آهن.

سلڪون تي ٻڌل سولر سيلز

سلڪون تي ٻڌل سولر سيلز ۾، مونو ڪرسٽل لائن سلڪون ٽيڪنالاجي سڀ کان وڌيڪ پختو آهي. انهن سيلز جي ڪارڪردگي ۽ قيمت بنيادي طور تي پيداوار جي عمل کان متاثر ٿيندي آهي، جنهن ۾ انگٽ ڪاسٽنگ، ويفر سلائسنگ، ڊفيوژن، ٽيڪسچرنگ، اسڪرين پرنٽنگ، ۽ سينٽرنگ جهڙا مرحلا شامل آهن. هن روايتي عمل ذريعي پيدا ٿيندڙ سولر سيلز عام طور تي 16-18٪ جي فوٽو اليڪٽرڪ ڪنورشن ڪارڪردگي حاصل ڪن ٿا.

مونو ڪرسٽل لائن سلڪون سولر سيلز ۾ سڀ کان وڌيڪ تبديلي جي ڪارڪردگي آهي پر اهي سڀ کان مهانگا پڻ آهن. پولي ڪرسٽل لائن سلڪون سولر سيلز وڏي پيماني تي پيداوار لاءِ موزون وڏي سائيز جي چورس سلڪون انگوٽ سڌو سنئون تيار ڪري قيمت ۾ سٺي گهٽتائي پيش ڪن ٿا. هي عمل آسان آهي، بجلي بچائيندو آهي، سلڪون مواد کي بچائيندو آهي، ۽ گهٽ مواد جي معيار جي ضرورت هوندي آهي.

شمسي سيلز جي قيمت گھٽائڻ ٻن مکيه حڪمت عملين ذريعي حاصل ڪري سگهجي ٿو: مواد جي استعمال کي گهٽائڻ (مثال طور، سلڪون ويفر جي ٿلهي کي گهٽائڻ) ۽ تبديلي جي ڪارڪردگي وڌائڻ. ڪارڪردگي کي وڌائڻ جا طريقا شامل آهن روشني جذب کي وڌائڻ (مثال طور، مٿاڇري جي بناوت، اينٽي ريفليڪٽو ڪوٽنگ، فرنٽ اليڪٽرروڊ ويڪر کي گهٽائڻ)، فوٽو جنريٽ ٿيل ڪيريئرز جي ٻيهر ميلاپ کي گهٽائڻ (مثال طور، ايميٽر پاسيويشن)، ۽ مزاحمت کي گھٽائڻ (مثال طور، مقامي ڊوپنگ، پوئين سطح جي فيلڊ ٽيڪنالاجي).

مونو ڪرسٽل لائن سلڪون سولر سيلز لاءِ سڀ کان وڌيڪ رڪارڊ ٿيل ڪنورشن ڪارڪردگي 24.7٪ آهي، جيڪا نيو سائوٿ ويلز يونيورسٽي جي PERL structure سولر سيل پاران حاصل ڪئي وئي آهي. اهم ٽيڪنالاجي خاصيتن ۾ سلڪون جي مٿاڇري تي گهٽ فاسفورس ڊوپنگ ڪنسنٽريشن شامل آهن ته جيئن مٿاڇري جي ٻيهر ميلاپ کي گهٽائي سگهجي، اڳيان ۽ پوئين مٿاڇري جي اليڪٽروڊز جي هيٺان اعليٰ ڪنسنٽريشن ڊفيوژن ته جيئن سٺا اومڪ رابطا ٺاهي سگهجن، ۽ سامهون واري مٿاڇري جي اليڪٽروڊز کي تنگ ڪرڻ لاءِ فوٽو ليٿوگرافي جو استعمال، روشني جذب ڪرڻ واري علائقي کي وڌائي ٿو. بهرحال، هن ٽيڪنالاجي کي اڃا تائين صنعتي بڻايو ويو آهي.

ڪارڪردگي کي بهتر بڻائڻ لاءِ ٻيون ٽيڪنڪون شامل آهن بي پي سولر جي مٿاڇري جي گروو ٿيل بناوت واري سيلز ۽ بيڪ ڪانٽيڪٽ (EWT) ٽيڪنالاجي. پهريون ليزر گروونگ ذريعي 18.3٪ جي ڪارڪردگي حاصل ڪري ٿو، جيڪو سامهون واري اليڪٽروڊس جي ويڪر کي گھٽائي ٿو ۽ روشني جذب کي وڌائي ٿو. بعد وارو اڳيان اليڪٽروڊس کي پوئتي آڻيندي 21.3٪ جي ڪارڪردگي حاصل ڪري ٿو، روشني جذب ڪندڙ علائقي کي وڌائي ٿو.

پتلي فلم وارا سولر سيل

جڏهن ته ڪرسٽل سلڪون سولر سيلز پنهنجي اعليٰ ڪارڪردگيءَ جي ڪري غالب آهن، سلڪون مواد جي اعليٰ قيمت جي ڪري انهن جي قيمت کي گهٽ ڪرڻ مشڪل آهي. ٿن-فلم سولر سيلز، جيڪي گهٽ مواد استعمال ڪن ٿا، هڪ قيمتي اثرائتي متبادل طور سامهون آيا آهن. ٿن-فلم سيلز جي مکيه قسمن ۾ سلڪون تي ٻڌل ٿن-فلم سيلز، ڪيڊميئم ٽيلورائيڊ (سي ڊي ٽي اي) سيلز، ۽ ڪاپر انڊيم گيليم سيلينائيڊ (سي آءِ جي ايس) سيلز شامل آهن.

سلڪون تي ٻڌل پتلي فلم سيل صرف 2 مائڪرو ميٽر ٿلها آهن، جيڪي ڪرسٽل سلڪون سيلز لاءِ گهربل سلڪون مواد جو تقريباً 1.5٪ استعمال ڪن ٿا. پي اين جنڪشن جي تعداد تي منحصر ڪري، اهي سيلز سنگل جنڪشن، ڊبل جنڪشن، يا ملٽي جنڪشن ٿي سگهن ٿا، هر هڪ سج جي روشني جي مختلف طول موج کي جذب ڪرڻ جي قابل آهي. سنگل جنڪشن سيلز لاءِ سڀ کان وڌيڪ ڪارڪردگي تقريباً 7٪ آهي، جڏهن ته ڊبل جنڪشن سيلز 10٪ تائين پهچي سگهن ٿا.

CdTe پتلي فلم سيلز پنهنجي سٺي روشني جذب ڪرڻ جي خاصيتن جي ڪري وڌيڪ ڪارڪردگي (12٪ تائين) پيش ڪن ٿا. جڏهن ته، ڪيڊيميم جي ڪارڪينوجينڪ نوعيت ۽ ٽيليوريم جا محدود قدرتي ذخيرا ڊگهي مدت جي ترقي لاءِ چئلينج پيدا ڪن ٿا.

CIGS پتلي فلم سيلز کي اعليٰ ڪارڪردگي واري پتلي فلم ٽيڪنالاجي جو مستقبل سمجهيو ويندو آهي. پيداوار جي عمل کي ترتيب ڏيڻ سان، انهن جي روشني جذب کي بهتر بڻائي سگهجي ٿو، جنهن جي ڪري تبديلي جي ڪارڪردگي وڌيڪ ٿيندي آهي. في الحال، ليبارٽري جي ڪارڪردگي 20.1٪ تائين پهچي ٿي، جڏهن ته تجارتي شيون 13-14٪ حاصل ڪن ٿيون، انهن کي پتلي فلم سيلز ۾ سڀ کان وڌيڪ ڪارآمد بڻائي ٿي.

ٽئين نسل جا سيل

نظرياتي طور تي، ٽئين نسل جا سيلز اعليٰ تبديلي جي ڪارڪردگي حاصل ڪري سگهن ٿا. HCPV کان سواءِ، گهڻا اڃا تائين تحقيق جي مرحلي ۾ آهن. HCPV سيلز عام طور تي III-V سيمي ڪنڊڪٽر مواد استعمال ڪندا آهن، جن ۾ وڌيڪ گرمي مزاحمت هوندي آهي ۽ تيز روشني هيٺ اعليٰ تبديلي جي ڪارڪردگي برقرار رکندا آهن. ملٽي جنڪشن اسٽرڪچر انهن سيلز کي شمسي اسپيڪٽرم سان ويجهڙائي سان ملائڻ جي اجازت ڏين ٿا، نظرياتي ڪارڪردگي 68٪ تائين. تجارتي پيداوار 40٪ کان مٿي ڪارڪردگي حاصل ڪري سگهي ٿي.

شمسي سيلز کي ماڊيولز ۾ شامل ڪيو ويندو آهي، ۽ انهن جي ايپليڪيشنز انهن جي خاصيتن ۽ مارڪيٽ جي مطالبن تي منحصر آهن. شروعاتي ايپليڪيشنز ۾ ڪميونيڪيشن بيس اسٽيشن ۽ سيٽلائيٽ شامل هئا، بعد ۾ شمسي ڇتين جهڙن رهائشي علائقن تائين وڌندا ويا. انهن حالتن ۾، محدود تنصيب وارن علائقن ۽ اعلي توانائي جي کثافت جي ضرورتن ڪرسٽل سلڪون ماڊلز کي ترجيح ڏني. وڏي پيماني تي شمسي توانائي پلانٽس ۽ بلڊنگ-انٽيگريٽڊ فوٽو وولٽيڪس (BIPV) جي ترقي سان، قيمت جي غور سان پتلي فلم سيل ايپليڪيشنز ۾ اضافو ٿيو آهي. ماحولياتي ۽ موسمي حالتون پڻ مختلف ٽيڪنالاجيز کي اپنائڻ تي اثر انداز ٿين ٿيون.

شمسي فوٽووولٽڪ ٽيڪنالاجي جون ايپليڪيشنون

شمسي شعاعن کي استعمال لائق بجلي ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ هڪ مڪمل شمسي پي وي سسٽم جي ضرورت آهي. شمسي پي وي سيلز هن سسٽم جو بنياد ٺاهيندا آهن، جنهن ۾ انورٽر، بيٽريون، مانيٽرنگ سسٽم ۽ ورڇ سسٽم پڻ شامل آهن.

پي وي سسٽم جي درجه بندي ۽ جوڙجڪ

سولر پي وي سسٽم کي آف گرڊ يا گرڊ ٽائيڊ ۾ ورهايو ويو آهي. آف گرڊ سسٽم اسٽينڊلون يا هائبرڊ ٿي سگهن ٿا.

اسٽينڊ اڪيلو نظام عام طور تي ڏورانهن علائقن، ڪميونيڪيشن بيس اسٽيشنن، ۽ سولر اسٽريٽ لائيٽن ۾ استعمال ٿيندا آهن، جيڪي مڪمل طور تي سولر انرجي تي ڀاڙين ٿا. انهن ۾ سولر ماڊيول، انورٽر، ڪنٽرولر، بيٽريون، ورڇ سسٽم، ۽ بجلي جي حفاظت شامل آهن. بيٽريون ۽ ڪنٽرولر سسٽم جي قيمت ۽ عمر تي خاص طور تي اثر انداز ٿين ٿا. هائبرڊ سسٽم سولر انرجي کي ٻين ذريعن جهڙوڪ ڊيزل جنريٽر يا ونڊ ٽربائن سان گڏ ڪن ٿا.

گرڊ سان ڳنڍيل نظام، عام طور تي شمسي ڇتين ۽ وڏي پيماني تي پي وي پاور پلانٽس لاءِ استعمال ٿيندا آهن، انهن کي اسٽوريج سامان جي ضرورت ناهي، جنهن جي ڪري خرچ گهٽجي ويندا آهن. انهن نظامن ۾ شمسي ماڊلز، انورٽر، ورڇ نظام، بجلي جي حفاظت، ۽ نگراني نظام شامل آهن. في الحال، گرڊ سان ڳنڍيل نظام سڀني شمسي ايپليڪيشنن جو 80٪ آهن.

ٻيون پي وي پاور جنريشن ٽيڪنالاجيون

شمسي پي وي سيل ٽيڪنالاجي کان علاوه، انورٽر ٽيڪنالاجي، گرڊ انٽيگريشن، اسٽوريج، ۽ ذهين نگراني پي وي پاور جنريشن سسٽم لاءِ اهم آهن:

شمسي سيل جي پيداوار جي طاقت شمسي تابڪاري جي شدت سان مختلف هوندي آهي، جنهن جي ڪري وقفي وقفي سان پيدا ٿيندي آهي. وڏي پيماني تي گرڊ انضمام گرڊ تي اثر انداز ٿي سگهي ٿو، گرڊ ڪنٽرول ۽ ٻيٽن جي حفاظت کي ضروري بڻائي ٿو.
سولر ماڊيول آئوٽ پُٽ ڊائريڪٽ ڪرنٽ (DC) آهي، جنهن لاءِ انورٽر ذريعي اعليٰ معيار جي متبادل ڪرنٽ (AC) ۾ تبديلي جي ضرورت آهي.
ماڊيول پاور آئوٽ پُٽ گرمي پد ۽ شيڊنگ جهڙن عنصرن کان متاثر ٿي سگهي ٿو، جنهن ۾ سسٽم مانيٽرنگ ۽ الارم سسٽم جي ضرورت هوندي آهي.
ڏورانهن علائقن ۾ پي وي پاور پلانٽس لاءِ ريموٽ ڪنٽرول ٽيڪنالاجي تمام ضروري آهي.
چين معيار ۽ پيماني جي لحاظ کان سولر ماڊيول جي پيداوار ۾ اڳواڻي ڪري ٿو. صنعت جي زنجير اندر اعليٰ منافعي وارن علائقن ۾ سلڪون صاف ڪرڻ، انورٽر، مانيٽرنگ سسٽم، ۽ پي وي سامان جي پيداوار شامل آهن. انهن اهم شعبن ۾ ڪاميابيون حاصل ڪرڻ چين جي پي وي انڊسٽري لاءِ هڪ چئلينج آهي.

شمسي پي وي پاور جنريشن جي موجوده صورتحال ۽ مستقبل جا امڪان