فوٹو وولٹک (PV) خلیات عام طور پر سیمی کنڈکٹر مواد سے بنائے جاتے ہیں جیسے سیلیکون اور ان میں مثبت اور منفی دونوں الیکٹروڈ ہوتے ہیں۔ سورج کی روشنی کے سامنے آنے پر، فوٹو وولٹک اثر ہوتا ہے، جو روشنی کی توانائی کو فوری طور پر براہ راست کرنٹ (DC) کی شکل میں برقی توانائی میں تبدیل کرتا ہے۔ اس بجلی کو یا تو بیٹریوں میں ذخیرہ کیا جا سکتا ہے یا توانائی کی متنوع ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ایک انورٹر کے ذریعے متبادل کرنٹ (AC) میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ PV خلیات اکثر ماڈیولز بنانے کے لیے سیریز یا متوازی طور پر جڑے ہوتے ہیں، جو پھر بڑی توانائی کی پیداوار کے لیے صفوں میں جمع ہوتے ہیں۔
1. ایلومینیم بیک سرفیس فیلڈ (BSF) سیل
ساخت اور اصول
بی ایس ایف سیل ایک عام قسم کے سولر سیل ہیں جو ایلومینیم کی کوٹنگ کو بیک الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ یہ ایک عقبی الیکٹرک فیلڈ بناتا ہے جو الیکٹرانوں کو پچھلے الیکٹروڈ تک لے جانے میں مدد کرتا ہے، توانائی کی تبدیلی کی کارکردگی کو بڑھاتا ہے۔ پروڈکشن کے عمل میں فاسفورس کے ساتھ سلیکون کی سطح کو ڈوپ کرنا شامل ہے تاکہ N-قسم کا خطہ بنایا جا سکے، ایک فلم یا کوٹنگ کا اطلاق P-ٹائپ کا علاقہ بنانے کے لیے، اور pn جنکشن بنانا۔ آخر میں، دھاتی گرڈ کرنٹ جمع کرنے کے لیے شامل کیے جاتے ہیں۔
ترقی کی تاریخ
سب سے پہلے 1973 میں تجویز کیا گیا، بی ایس ایف سیل ابتدائی تجارتی کرسٹل لائن سلکان سیل ڈھانچہ تھے۔ 2016 تک، ان کا مارکیٹ شیئر کا 90% سے زیادہ حصہ تھا۔
فوائد
بی ایس ایف سیل اپنی سادگی، لاگت کی تاثیر، اور پختہ ٹیکنالوجی کے لیے قابل ذکر ہیں۔
2. PERC سیلز
نام کی اصل
PERC کا مطلب Passivated Emitter اور Rear Cell ہے۔
عمل اور کارکردگی
روایتی BSF خلیات پر تعمیر کرتے ہوئے، PERC ٹیکنالوجی دو اہم مراحل کا اضافہ کرتی ہے: پیچھے کی سطح کو غیر فعال کرنا اور لیزر کھولنا، نمایاں طور پر کارکردگی کو بڑھاتا ہے۔ مینوفیکچرنگ کے عمل میں ویفر کلیننگ اور ٹیکسچرنگ، پی این جنکشن بنانے کے لیے بازی، سلیکٹیو ایمیٹرز کے لیے لیزر ڈوپنگ، ریئر پاسیویشن، لیزر ڈرلنگ، اسکرین پرنٹنگ، سنٹرنگ اور ٹیسٹنگ شامل ہیں۔
فوائد
PERC خلیات ایک سادہ ساخت، مختصر مینوفیکچرنگ عمل، اور اعلی سازوسامان کی پختگی کی خصوصیت رکھتے ہیں۔
3. Heterojunction (HJT) خلیات
ساخت
ایچ جے ٹی سیل ہائبرڈ سولر سیلز ہیں جو کرسٹل لائن سلکان سبسٹریٹس اور بے ساختہ سلکان فلموں کو ملاتے ہیں۔ وہ سامنے اور پیچھے کی سطحوں کو غیر فعال کرنے کے لیے ہیٹروجنکشن انٹرفیس پر اندرونی بے ساختہ سلکان کی تہوں کو شامل کرتے ہیں۔ سڈول ڈھانچے میں ایک N-قسم کا کرسٹل لائن سلکان سبسٹریٹ، روشنی کی طرف ایک Pi بے شکل سلکان کی تہہ، عقب میں ایک iN بے ساختہ سلکان کی تہہ، اور دونوں طرف شفاف الیکٹروڈ اور بس بار شامل ہیں۔ یہ دو طرفہ خلیات ہیں۔
فوائد
HJT خلیات اعلی کارکردگی، کم انحطاط، کم درجہ حرارت کے قابلیت، اعلی دوطرفہ، آسان عمل، اور پتلی ویفرز کے لیے موزوں ہونے پر فخر کرتے ہیں۔
4. TOPcon سیلز
تکنیکی اصول
TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) سیل سلیکٹیو کیریئر اصول پر مبنی ہیں۔ ان میں ایک انتہائی پتلی سیلیکون آکسائیڈ پرت اور عقبی حصے میں ایک ڈوپڈ سلیکون پرت ہے، جو ایک غیر فعال رابطے کا ڈھانچہ بناتی ہے۔ اس سے سطح اور دھات کے رابطے کے دوبارہ ملاپ میں کمی آتی ہے، جس سے N-PERT خلیات میں کارکردگی میں بہتری کی نمایاں صلاحیت پیدا ہوتی ہے۔
عمل کی خصوصیات
TOPCon سیل N-type سلکان سبسٹریٹس کا استعمال کرتے ہیں اور موجودہ P-type پروڈکشن لائنوں میں کم سے کم تبدیلیوں کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے بوران بازی اور پتلی فلم جمع کرنے کا سامان شامل کرنا۔ وہ پیچھے کے سوراخوں اور صف بندی کی ضرورت کو ختم کرتے ہیں، مینوفیکچرنگ کو آسان بناتے ہیں اور PERC اور N-PERT سیل کے عمل کے ساتھ مطابقت کو بڑھاتے ہیں۔
فوائد
TOPCon خلیات کم انحطاط، اعلی دوطرفہ پن، اور کم درجہ حرارت کے قابلیت کی نمائش کرتے ہیں، جو سولر پاور پلانٹس میں بہترین کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں۔
5. IBC خلیات
ساخت اور اصول
انٹرڈیجیٹڈ بیک کانٹیکٹ (IBC) سیلز تمام فرنٹ سائیڈ الیکٹروڈ گرڈ لائنوں کو پیچھے کی طرف منتقل کرتے ہیں، pn جنکشن اور دھاتی رابطوں کو ایک انٹرڈیجیٹڈ پیٹرن میں ترتیب دیتے ہیں۔ یہ شیڈنگ کو کم کرتا ہے اور روشنی جذب کو بڑھاتا ہے۔ سامنے کی طرف دھاتی رابطوں کے بغیر، IBC خلیات فوٹوون کی تبدیلی کے لیے ایک بڑا فعال علاقہ فراہم کرتے ہیں۔
ٹیکنالوجی انٹیگریشن
IBC خلیات دوسری ٹیکنالوجیز جیسے کہ PERC، TOPCon، HJT، اور perovskite کے ساتھ ضم ہو سکتے ہیں، جس سے "TBC" (TOPCon-IBC) اور "HBC" (HJT-IBC) جیسے اعلیٰ درجے کے ہائبرڈ خلیات تشکیل پاتے ہیں۔
درخواست کی صلاحیت
اپنے جمالیاتی طور پر خوش کن ڈیزائن کے ساتھ، IBC خلیات تعمیراتی مربوط فوٹوولٹکس (BIPV) کے لیے اچھی طرح سے موزوں ہیں اور مضبوط تجارتی امکانات رکھتے ہیں۔
نتیجہ
PV سیل کی ہر قسم منفرد فوائد پیش کرتی ہے اور شمسی توانائی کی ٹیکنالوجی کو آگے بڑھانے میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔ مسلسل جدت کے ذریعے، یہ ٹیکنالوجیز فوٹو وولٹک صنعت کی ترقی اور تبدیلی کو آگے بڑھا رہی ہیں۔
