سولر سیلز جنہیں فوٹو وولٹک سیل بھی کہا جاتا ہے، سورج کی روشنی کو براہ راست برقی توانائی میں تبدیل کرتے ہیں۔ شمسی خلیوں کی کارکردگی کی پیمائش میں عام طور پر ریڈیو میٹر کا استعمال کرتے ہوئے واقعہ سورج کی روشنی کی طاقت کا اندازہ لگانا اور زیادہ سے زیادہ پاور پوائنٹ پر بجلی کی پیداوار کا تعین کرنا شامل ہے۔ تاہم، اس عمل کو شمسی سپیکٹرم پر سیل کی کارکردگی کے انحصار کی وجہ سے چیلنجوں کا سامنا ہے، جو موسمی تبدیلیوں، جغرافیائی محل وقوع اور موسمی حالات کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔ یہ عوامل، ریڈیو میٹر میں انشانکن کی غلطیوں کے ساتھ مل کر، متضاد اور غلط پیمائش کا باعث بن سکتے ہیں۔
اس طرح کے مسائل کو کم کرنے کے لیے، زیادہ تر مینوفیکچررز کنٹرولڈ ماحول میں سولر سیل کی کارکردگی کو جانچنے کے لیے سولر سمیلیٹر استعمال کرتے ہیں۔ ان سمیلیٹروں کو معیاری خلیوں کا استعمال کرتے ہوئے کیلیبریٹ کیا جاتا ہے جو معیاری حالات میں سورج کی روشنی کی سپیکٹرل تقسیم کے ساتھ ہم آہنگ ہوتے ہیں۔
بے ترتیب سیلیکون پتلی فلم شمسی خلیوں کی جانچ میں عام نقصانات
کچھ لیبارٹریز اور ٹیسٹنگ ایجنسیاں کرسٹل لائن سلکان سیلز کو حوالہ معیار کے طور پر استعمال کرتے ہیں تاکہ بے ساختہ سلکان پتلی فلم سیلز کا اندازہ کیا جا سکے۔ اس مشق کے نتیجے میں اکثر پیمائش کی اہم غلطی ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں بے ساختہ سلکان سیلز کی کارکردگی کے بارے میں شکوک پیدا ہوتے ہیں۔
سولر سیلز کی جانچ کے لیے بین الاقوامی معیارات
مستقل اور قابل اعتماد موازنہ کو یقینی بنانے کے لیے، بین الاقوامی جانچ کے معیارات شمسی سیل کی تشخیص کے لیے مخصوص شرائط کی وضاحت کرتے ہیں:
سپیکٹرم: AM1.5
شعاع ریزی: 1000 W/m²
درجہ حرارت: 25 ° C
AM1.5 شمسی اسپیکٹرم سے مراد ہے جب سورج کی روشنی ماحول میں سے 48.2° کے زینتھ زاویہ کے مساوی زاویہ پر گزرتی ہے۔
درست پیمائش کے لیے، دو اہم شرائط کو پورا کرنا ضروری ہے:
ریفرنس سیل اور ٹیسٹ سیل کے سپیکٹرل ردعمل کو ایک مخصوص رینج کے اندر سیدھ میں لانا چاہیے، جو عام طور پر ایک ہی سیمی کنڈکٹر مواد اور اسی طرح کے مینوفیکچرنگ عمل سے بنائے گئے ریفرنس اور ٹیسٹ سیلز کا استعمال کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔
سمیلیٹر میں روشنی کا منبع AM1.5 معیار کی سپیکٹرل ساخت سے قریب سے مماثل ہونا چاہیے۔
امورفوس سلیکون سیلز کے لیے خصوصی تحفظات
بے ساختہ سلکان خلیات مواد اور سپیکٹرل ردعمل کے لحاظ سے کرسٹل لائن سلکان خلیوں سے نمایاں طور پر مختلف ہیں۔ یہاں درست جانچ کے لیے اہم تحفظات ہیں:
شعاع ریزی کیلیبریشن:
ایک بے ساختہ سلیکون حوالہ سیل استعمال کریں جو خاص طور پر شعاع ریزی کیلیبریٹنگ کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ اس مقصد کے لیے کرسٹل لائن سلیکون سیلز کا استعمال سپیکٹرل بے میل کی وجہ سے بے معنی نتائج کا باعث بن سکتا ہے۔ یہاں تک کہ اگر روشنی کا ایک مثالی ذریعہ دستیاب ہوتا، عام لیب یا پیداواری ماحول میں درست نتائج کو یقینی بنانا مشکل رہتا ہے۔
روشنی کے منبع کا انتخاب:
سولر سمیلیٹر کو 300 nm اور 800 nm کے درمیان سپیکٹرل رینج کے ساتھ روشنی کا ذریعہ استعمال کرنا چاہئے جو AM1.5 سپیکٹرم سے قریب سے میل کھاتا ہے۔ عام زینون لیمپ سمیلیٹروں میں اکثر انفراریڈ سے بھرپور سپیکٹرم (800 nm سے 1100 nm) ہوتا ہے جو معیار سے ہٹ جاتا ہے، جس کی وجہ سے نمایاں مماثلت ہوتی ہے۔
سپیکٹرل ردعمل:
سولر سیل کے سپیکٹرل ردعمل سے مراد کسی دی گئی طول موج پر فی فوٹون کے چارج کیریئرز کی تعداد ہوتی ہے۔ کرسٹل لائن سلکان سیلز کے لیے 400 nm سے 1100 nm کے مقابلے میں بے ساختہ سلکان سیلز میں 400 nm سے 800 nm کی سپیکٹرل ردعمل کی حد ہوتی ہے۔ کرسٹل لائن سلیکون کے معیارات کے ساتھ کیلیبریٹڈ سمیلیٹروں کا استعمال کرتے ہوئے امورفوس سلکان سیلز کی جانچ کرتے وقت، انفراریڈ سے بھرپور سپیکٹرم (800 nm سے 1100 nm) کرسٹل لائن کے کرنٹ میں حصہ ڈالتا ہے لیکن بے ساختہ خلیوں میں نہیں۔ اس کے نتیجے میں بے ساختہ سلکان سیل کی موجودہ اور مجموعی کارکردگی کا شدید کم اندازہ ہوتا ہے۔
مزید برآں، بے ساختہ سلیکون خلیوں کا سپیکٹرل ردعمل تعصب روشنی اور وولٹیج جیسے عوامل سے متاثر ہوتا ہے، جس سے غیر معیاری حالات میں ان متغیرات کا حساب لگانا ضروری ہوتا ہے۔
بے ترتیب سلکان پتلی فلم شمسی خلیوں کی درست جانچ کے لیے شعاع ریزی کیلیبریشن، روشنی کے منبع کے انتخاب، اور سپیکٹرل رسپانس الائنمنٹ پر محتاط توجہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان رہنما خطوط پر عمل کرنا قابل اعتماد نتائج کو یقینی بناتا ہے اور انشانکن کے غلط طریقوں سے وابستہ غلطیوں سے بچتا ہے۔
