مواد کا مینو
● تعارف
● ماحولیاتی عوامل کے خلاف مزاحمت
● شمسی پینل کے سب سے موثر ڈیزائن کون سے دستیاب ہیں؟
● heterojunction (HJT) شمسی پینل
● سرنگ آکسائڈ پاسیوٹیٹڈ رابطہ (ٹاپکون) شمسی پینل
● سوالات
>> 1. شمسی پینل کی کارکردگی کو متاثر کرنے والے اہم عوامل کیا ہیں؟
>> 2. کیا تنصیب کے بعد شمسی پینل کی کارکردگی کو بہتر بنایا جاسکتا ہے؟
>> 3. درجہ حرارت شمسی پینل کی کارکردگی کو کس طرح متاثر کرتا ہے؟
>> 4. کیا مختلف قسم کے شمسی پینل کے مابین کارکردگی میں فرق ہے؟
>> 5. شیڈنگ شمسی پینل کی کارکردگی کو کس طرح متاثر کرتی ہے؟
مواد کا انتخاب شمسی پینل کی کارکردگی کو نمایاں طور پر متاثر کرتا ہے۔ مختلف مواد میں سورج کی روشنی کو جذب کرنے ، فوٹون کو الیکٹرانوں میں تبدیل کرنے اور بجلی چلانے کے لئے مختلف صلاحیتیں ہیں۔ مثال کے طور پر ، اعلی معیار کے سیمیکمڈکٹر مادے جیسے مونوکریسٹل لائن سلیکن اعلی تبادلوں کی افادیت کو حاصل کرسکتے ہیں کیونکہ ان کے پاس زیادہ ترتیب شدہ ڈھانچہ ہے ، جس سے بہتر الیکٹران کی نقل و حرکت قابل ہوجاتی ہے۔ اس کے برعکس ، کچھ کم مہنگے مواد میں جذب کی شرح کم ہوسکتی ہے یا الیکٹرانوں اور سوراخوں کی زیادہ بحالی ہوسکتی ہے ، جس سے شمسی پینل کی مجموعی کارکردگی کو کم کیا جاسکتا ہے۔ مزید برآں ، پینل کی تعمیر میں استعمال ہونے والے مواد ، جیسے انکیپسولیشن میٹریل اور کوندکٹو پرتیں ، استحکام اور بجلی کے نقصانات جیسے عوامل کو بھی متاثر کرسکتی ہیں ، جو اس کے نتیجے میں شمسی پینل کی طویل مدتی کارکردگی کو متاثر کرتی ہیں۔
روشنی جذب کرنے کی گنجائش
جذب گتانک: ایک اعلی جذب کے گتانک والے مواد ایک چھوٹی سی لمبائی میں زیادہ فوٹون جذب کرسکتے ہیں۔ مثال کے طور پر ، کرسٹل لائن سلیکن کے مقابلے میں ، پیرووسکائٹ مادوں میں نظر آنے والی روشنی کی حد میں جذب زیادہ ہوتا ہے۔ یہ پیرووسکائٹ شمسی خلیوں کو ایک پتلی فعال پرت کے ساتھ اعلی روشنی جذب کی کارکردگی کو حاصل کرنے کے قابل بناتا ہے ، اس طرح شمسی پینل کی مجموعی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔
بینڈ گیپ کی چوڑائی: کسی مادے کا بینڈ گیپ روشنی کی طول موج کی حد کا تعین کرتا ہے جو اسے جذب کرسکتا ہے۔ مناسب بینڈ گیپ کے ساتھ سیمیکمڈکٹر مواد شمسی سپیکٹرم سے زیادہ مؤثر طریقے سے مماثل ہوسکتا ہے۔ کرسٹل لائن سلیکن کے پاس تقریبا 1.1 ای وی کا بینڈ گیپ ہے ، جو شمسی سپیکٹرم کے ایک اہم حصے کو جذب کرنے کی اجازت دیتا ہے ، لیکن ابھی بھی کچھ طول موج موجود ہیں جن کا وہ موثر طریقے سے استعمال نہیں کرسکتا ہے۔ اس کے برعکس ، کچھ نئے مواد جیسے کوانٹم ڈاٹ اپنے سائز اور ساخت کو تبدیل کرکے بینڈ گیپ کو ایڈجسٹ کرسکتے ہیں ، ممکنہ طور پر شمسی سپیکٹرم کے زیادہ موثر جذب کو حاصل کرسکتے ہیں۔
کیریئر موبلٹی: اعلی کیریئر موبلٹی میٹریلز الیکٹرانوں اور سوراخوں کو سیمی کنڈکٹر میں تیزی سے منتقل ہونے کی اجازت دیتے ہیں ، جس سے بحالی کے امکان کو کم کیا جاسکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، کچھ اعلی طہارت کے سنگل کرسٹل سلیکن مواد میں ، الیکٹران کی نقل و حرکت نسبتا high زیادہ ہے ، اس کا مطلب یہ ہے کہ سولر پینل کی تبادلوں کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے ساتھ ، الیکٹروڈ کے ذریعہ فوٹو جینی کیریئر کو جلدی سے جمع کیا جاسکتا ہے۔
بحالی کی شرح: کم بحالی کی شرح والے مواد اس بات کو یقینی بناسکتے ہیں کہ مزید فوٹو جنریٹڈ کیریئر الیکٹروڈ تک پہنچ سکتے ہیں اور موجودہ ترسیل میں حصہ لے سکتے ہیں۔ کچھ III-V کمپاؤنڈ سیمیکمڈکٹرز ، جیسے گیلیم آرسنائڈ (GAAs) ، ان کی عمدہ کرسٹل ڈھانچے اور الیکٹرانک خصوصیات کی وجہ سے نسبتا low کم دوبارہ گنتی کی شرح رکھتے ہیں۔ اس سے GAAS پر مبنی شمسی پینل کو اعلی تبادلوں کی اہلیت کو حاصل کرنے کے قابل بناتا ہے ، خاص طور پر اعلی شدت کی روشنی کی صورتحال میں۔
ماحولیاتی عوامل کے خلاف مزاحمت
استحکام: مستحکم مواد شمسی پینل کے طویل مدتی موثر آپریشن کو یقینی بناتے ہوئے ، طویل عرصے تک اپنی کارکردگی کو برقرار رکھ سکتا ہے۔ کرسٹل لائن سلیکن انتہائی مستحکم ہے اور 25 سال یا اس سے زیادہ عرصے تک ماحولیاتی مختلف حالتوں میں اچھی کارکردگی کو برقرار رکھ سکتی ہے۔ اس کے برعکس ، کچھ پیرووسکائٹ مواد اعلی نمی ، اعلی درجہ حرارت ، یا روشنی کے حالات کے تحت انحطاط کا شکار ہیں ، جو شمسی پینل کی طویل مدتی کارکردگی اور وشوسنییتا کو متاثر کرتا ہے۔
اینٹی سنکنرن اور اینٹی ویدرنگ خصوصیات: اچھے اینٹی سنکنرن اور اینٹی ویدرنگ خصوصیات والے مواد بیرونی ماحول کے کٹاؤ کے خلاف مزاحمت کرسکتے ہیں۔ مثال کے طور پر ، شمسی پینل کے انکپسولیشن مواد ، جیسے ایتھیلین وینیل ایسیٹیٹ کوپولیمر (ایوا) ، اندرونی اجزاء کو نمی ، آکسیجن ، اور الٹرا وایلیٹ تابکاری سے بچانے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ اعلی معیار کے ایوا مواد شمسی پینل کی استحکام کو بہتر بناسکتے ہیں اور وقت کے ساتھ ساتھ ان کی کارکردگی کو برقرار رکھ سکتے ہیں۔
شمسی پینل کے سب سے موثر ڈیزائن کون سے دستیاب ہیں؟
فی الحال ، شمسی پینل کے کچھ انتہائی موثر ڈیزائن مندرجہ ذیل ہیں:
بیک رابطہ شمسی پینل
میکسون کی میکسن 7 سیریز: میکسن 7 سیریز پینلز کی کارکردگی 24.1 ٪ ہے۔ وہ باہمی رابطے (IBC) ٹکنالوجی کو اپناتے ہیں۔ الیکٹروڈ کو شمسی سیل کے پچھلے حصے میں منتقل کرنے سے ، سیل کی اگلی سطح کو روشنی کو جذب کرنے کے لئے مکمل طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے ، سامنے کی سطح پر بسباروں کی وجہ سے ہونے والے شیڈنگ نقصان سے گریز کرتے ہیں ، اس طرح روشنی جذب کی کارکردگی کو بہتر بناتے ہیں۔ اس کے علاوہ ، اعلی طہارت این قسم کے سلیکن سبسٹریٹس کا استعمال کیریئر ٹرانسپورٹ کی کارکردگی کو بہتر بنانے اور بحالی کے نقصانات کو کم کرنے میں بھی مدد کرتا ہے۔
heterojunction (HJT) شمسی پینل
کینیڈا کے شمسی توانائی کا سب سے اوپر ہیکو 6: کینیڈا کے شمسی توانائی سے سب سے اوپر ہیکو 6 پینل 23 کی کارکردگی حاصل کرتے ہیں۔ 0 ٪۔ ایچ جے ٹی شمسی خلیوں میں ایک انوکھا ڈھانچہ ہوتا ہے جو ایک کرسٹل سلیکن سبسٹریٹ کو امورفوس سلیکن پتلی فلموں کے ساتھ جوڑتا ہے۔ اس ڈھانچے سے کیریئرز کے انٹرفیس کی بحالی کو کم کیا جاتا ہے اور اس میں سطح کی عمدہ خصوصیات کی خصوصیات ہیں ، جو فوٹو جنریٹڈ کیریئرز کے جمع کرنے کی کارکردگی کو بہتر بناسکتی ہیں۔ مزید یہ کہ ، ایچ جے ٹی شمسی پینل میں وسیع ورنکرم رینج اور اچھی کم روشنی والی ردعمل کی کارکردگی میں اعلی روشنی جذب کی کارکردگی ہے۔
سرنگ آکسائڈ پاسیوٹیٹڈ رابطہ (ٹاپکون) شمسی پینل
جینکو سولر کا ٹائیگر نو: جینکو سولر کی ٹائیگر نو سیریز کی کارکردگی 23 ہے۔ 0 ٪۔ ٹاپکون ٹکنالوجی سلیکن ویفر کے پچھلے حصے میں ایک پتلی سرنگ آکسائڈ پرت اور ڈوپڈ پولی کرسٹل لائن سلیکن پرت کی تشکیل کرتی ہے۔ یہ ڈھانچہ شمسی سیل کی پچھلی سطح کو مؤثر طریقے سے گزر سکتا ہے ، کیریئر کی بحالی کو کم کرسکتا ہے ، اور شمسی سیل کی کھلی سرکٹ وولٹیج اور تبادلوں کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ ، ٹاپکون سولر پینلز میں درجہ حرارت کی بہتر خصوصیات ہیں اور یہ اعلی درجہ حرارت والے ماحول میں نسبتا high اعلی کارکردگی کو برقرار رکھ سکتے ہیں۔
ٹینڈم شمسی پینل
آئیکو شمسی کی نیو اسٹار سیریز: ایکو شمسی کی نیوسٹر سیریز میں آل بیک-رابطہ (اے بی سی) سیل ٹکنالوجی کا استعمال کیا گیا ہے ، جس میں دوسری نسل کی کارکردگی 23.8 فیصد اور تیسری نسل ، 2025 میں جاری کی جائے گی ، جس کی توقع 24.2 فیصد سے زیادہ ہوگی۔ ٹینڈم شمسی پینل ، جسے ملٹی جنکشن شمسی پینل بھی کہا جاتا ہے ، مختلف بینڈ گیپس کے ساتھ اسٹیک سیمیکمڈکٹر پرتیں۔ ہر پرت مخصوص طول موج کے فوٹوون جذب کرتی ہے ، جس سے شمسی سپیکٹرم کی زیادہ جامع گرفتاری کو قابل بناتا ہے اور فوٹو الیکٹرک تبادلوں کی کارکردگی کو بڑھایا جاتا ہے۔
عقبی سطح کے فیلڈ شمسی پینل
ریکوم ٹیک کی بلیک ٹائیگر سیریز: ریکوم ٹیک سے بلیک ٹائیگر سیریز کی کارکردگی 23.6 ٪ ہے۔ وہ ایک نیا ٹاپکون بیک رابطہ سیل فن تعمیر کا استعمال کرتے ہیں۔ پچھلے سطح کے فیلڈ کے ڈیزائن کو بہتر بنانے سے ، شمسی سیل کی پچھلی سطح پر کیریئرز کی بحالی کم ہوجاتی ہے ، اور کیریئرز کی جمع کرنے کی کارکردگی میں بہتری لائی جاتی ہے۔ عقبی سطح کا فیلڈ ڈیزائن روشنی کی حوصلہ افزائی کی نشاندہی کرنے اور شمسی پینل کے استحکام اور کارکردگی کو بہتر بنانے کے لئے شمسی سیل کی صلاحیت کو بھی بڑھا سکتا ہے۔
1.Q: شمسی پینل کی کارکردگی کو متاثر کرنے والے اہم عوامل کیا ہیں؟
A: اہم عوامل میں استعمال شدہ سیمیکمڈکٹر مواد کی قسم (جیسے مونوکریسٹل لائن ، پولی کرسٹل لائن ، یا پتلی فلمی مواد) ، مینوفیکچرنگ کا معیار ، سورج کی روشنی کے واقعات کا زاویہ ، درجہ حرارت ، اور شیڈنگ کی موجودگی شامل ہیں۔ بہتر الیکٹران ہول جوڑے کی نسل اور نقل و حمل ، زیادہ سے زیادہ تنصیب کے زاویوں ، اور درجہ حرارت کے مناسب انتظام کے ساتھ اعلی معیار کے مواد کارکردگی کو بڑھا سکتے ہیں۔
2.Q: کیا تنصیب کے بعد شمسی پینل کی کارکردگی کو بہتر بنایا جاسکتا ہے؟
A: کچھ معاملات میں ، ہاں۔ دھول ، گندگی اور ملبے کو دور کرنے کے لئے باقاعدگی سے صفائی روشنی کے جذب کو بہتر بنا سکتی ہے۔ مزید برآں ، سورج سے باخبر رہنے کے نظام کا استعمال اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ پینل ہمیشہ سورج کی کرنوں کے لئے کھڑے رہتے ہیں ، جس سے وہ سورج کی روشنی کی مقدار میں اضافہ کرتے ہیں جس کی وہ گرفت کرتے ہیں اور ممکنہ طور پر کارکردگی کو بہتر بناتے ہیں۔ تاہم ، پینل کو تبدیل کیے بغیر مادی اور مینوفیکچرنگ کے ذریعہ طے شدہ بنیادی کارکردگی کو براہ راست نہیں بڑھایا جاسکتا۔
3.Q: درجہ حرارت شمسی پینل کی کارکردگی کو کیسے متاثر کرتا ہے؟
A: شمسی پینل عام طور پر کم درجہ حرارت پر زیادہ موثر ہوتے ہیں۔ جیسے جیسے درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے ، سیمیکمڈکٹر مادے کی بجلی کی خصوصیات بدل جاتی ہیں ، جس کی وجہ سے مزاحمت اور زیادہ الیکٹران ہول جوڑی کی بحالی ہوتی ہے۔ اس سے موجودہ نسل کے لئے دستیاب الیکٹرانوں کی تعداد کم ہوجاتی ہے ، اس طرح پینل کی کارکردگی میں کمی واقع ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر ، کرسٹل سلیکن پینلز کے ل efficiency ، کارکردگی معیاری ٹیسٹ کی شرائط سے زیادہ درجہ حرارت میں ہر 1 ڈگری کے لئے تقریبا 0. 5 ٪ تک کم ہوسکتی ہے۔
4.Q: کیا مختلف قسم کے شمسی پینل کے مابین کارکردگی میں فرق ہے؟
A: ہاں۔ مونوکریسٹل لائن سلیکن شمسی پینل میں عام طور پر اعلی کارکردگی ہوتی ہے ، جو اکثر 15 ٪ - 22} ٪ یا اس سے زیادہ ہوتی ہے۔ وہ ایک ہی کرسٹل ڈھانچے سے بنی ہیں ، جو بہتر الیکٹران کی نقل و حرکت کی اجازت دیتی ہے۔ پولی کرسٹل لائن سلیکن پینل تھوڑا کم موثر ہوتے ہیں ، عام طور پر 13 - 18 ٪ رینج میں افادیت کے ساتھ ، ان کی کثیر کرسٹل ڈھانچے کی وجہ سے جو زیادہ اناج کی حدود کے ساتھ الیکٹرانوں کو بکھر سکتے ہیں۔ پتلی فلم شمسی پینل ، جیسے کیڈیمیم ٹیلورائڈ (سی ڈی ٹی ای) یا تانبے کے انڈیم گیلیم سیلینائڈ (سی آئی جی) سے بنی ہیں ، ان کی ایسی اہلیت ہے جو ٹیکنالوجی اور مینوفیکچرنگ کے معیار پر منحصر ہے ، تقریبا 10 ٪ {- 20 ٪ سے وسیع پیمانے پر مختلف ہوسکتی ہے۔
5.Q: شیڈنگ شمسی پینل کی کارکردگی کو کس طرح متاثر کرتی ہے؟
A: شیڈنگ کا شمسی پینل کی کارکردگی پر نمایاں منفی اثر پڑ سکتا ہے۔ یہاں تک کہ پینل میں کسی ایک خلیے کی جزوی شیڈنگ بھی "ہاٹ اسپاٹ" اثر کی وجہ سے بجلی کی پیداوار میں بڑی کمی کا سبب بن سکتی ہے۔ جب ایک سیل سایہ دار ہوتا ہے تو ، یہ بجلی پیدا کرنے والے یونٹ کے بجائے بوجھ بن جاتا ہے ، اور پینل کا مجموعی طور پر سایہ دار سیل کے ذریعہ محدود ہوتا ہے۔ اس سے پورے پینل کی کارکردگی کو کم کیا جاسکتا ہے ، بعض اوقات شیڈنگ کی حد اور مقام کے لحاظ سے 80 ٪ یا اس سے زیادہ تک۔