فوٹو وولٹک صنعت کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، شمسی خلیوں کے معیار اور کارکردگی کی جانچ کی ٹیکنالوجی بھی مسلسل بہتر ہو رہی ہے۔ میں اکثر دوسروں کو فوٹو وولٹک پی ایل اور فوٹو وولٹک ای ایل کے بارے میں بات کرتے سنتا ہوں، لیکن وہ کس کے لیے استعمال ہوتے ہیں؟ بہت سے لوگ ایسے بھی ہوں گے جو اس کی جزوی سمجھ رکھتے ہوں، اس کی نوعیت کو جانتے ہوں، اس کی وجوہات کو نہیں جانتے اور اس کے اصول، ساخت اور استعمال کو نہیں سمجھتے۔ یہ دو غیر تباہ کن نظری پتہ لگانے والی ٹیکنالوجیز ہیں جو بڑے پیمانے پر فوٹو وولٹک خلیوں کی تیاری کے عمل میں استعمال ہوتی ہیں۔ وہ شمسی خلیوں کی تیاری کی درستگی اور مصنوعات کے معیار کو بہتر بنانے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔
1. فوٹوولٹکس کا پی ایل کیا ہے؟
فوٹو وولٹک خلیوں کے پی ایل کو فوٹوولومینیسینس بھی کہا جاتا ہے۔
① PL اصول:
Photoluminescence سے مراد وہ رجحان ہے جس میں لیزر یا مضبوط روشنی کے سامنے آنے پر شمسی خلیے میں الیکٹران زیادہ توانائی کی حالت میں پرجوش ہوتے ہیں۔ جب یہ الیکٹران اعلی توانائی کی حالت سے کم توانائی کی حالت میں واپس آتے ہیں، تو وہ فوٹوون جاری کرتے ہیں، جسے فوٹو لومینیسینس کہا جاتا ہے۔
② PL کی درخواست کے منظرنامے۔
فوٹو وولٹک خلیوں کی پیداوار کے عمل میں، پی ایل ٹیکنالوجی کو درج ذیل پہلوؤں میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے:
مواد کے معیار کی جانچ: PL شمسی خلیوں کے مواد میں کرسٹل نقائص، نجاست اور ناہمواری کی شناخت میں مدد کر سکتا ہے۔ اعلیٰ معیار کے کرسٹل مواد موثر شمسی خلیوں کی بنیاد ہیں، اور PL ان ممکنہ خرابی والے علاقوں کو ان کی روشنی کی شدت اور سپیکٹرم میں تبدیلیوں کے ذریعے تلاش کر سکتا ہے۔
کیریئر لائف ٹائم تجزیہ: کیریئر لائف ٹائم شمسی خلیوں کی کارکردگی کی پیمائش کے لیے اہم اشارے میں سے ایک ہے۔ PL کا پتہ لگانے کے ذریعے، مواد میں چارج کیریئرز کی زندگی بھر کی تقسیم حاصل کی جا سکتی ہے، اس طرح مواد کی فوٹو الیکٹرک تبدیلی کی کارکردگی کا جائزہ لیا جا سکتا ہے۔
بینڈ گیپ توانائی کی پیمائش: PL ٹیکنالوجی کو سیمی کنڈکٹر مواد کی بینڈ گیپ توانائی کی پیمائش کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، جو شمسی خلیوں کی آپٹیکل الیکٹرانک کارکردگی کو ڈیزائن اور بہتر بنانے کے لیے بہت اہمیت کی حامل ہے۔
③ PL ٹیکنالوجی کے فوائد
PL ٹیکنالوجی کا سب سے بڑا فائدہ یہ ہے کہ یہ ایک غیر تباہ کن پتہ لگانے کا طریقہ ہے جو مواد یا بیٹری کی ساخت کو نقصان پہنچائے بغیر تفصیلی مواد کی معلومات فراہم کر سکتا ہے۔ یہ PL کو فوٹو وولٹک انڈسٹری میں کوالٹی کنٹرول کا ایک تیز اور موثر ٹول بناتا ہے۔
2. Wٹوپی فوٹوولٹک EL ہے؟
فوٹو وولٹک خلیوں کا EL، جسے الیکٹرو لومینیسینس بھی کہا جاتا ہے، الیکٹرو لومینیسینس کا پورا نام ہے۔
① EL کے کام کرنے کا اصول
الیکٹرولومینیسینس (EL) شمسی سیل میں PN جنکشن پر الیکٹرانوں اور سوراخوں کے دوبارہ ملاپ کو کہتے ہیں جب فارورڈ وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں فوٹوون کا اخراج ہوتا ہے۔ یہ فوٹون عام طور پر اورکت کے قریب کے علاقے میں ہوتے ہیں اور انہیں ننگی آنکھ سے نہیں دیکھا جا سکتا، لیکن مخصوص امیجنگ آلات کے ذریعے ان کا پتہ لگایا جا سکتا ہے۔ EL تصاویر کی چمک اور تقسیم براہ راست بیٹری کی اندرونی ساخت اور نقائص کو ظاہر کر سکتی ہے۔
② EL کی درخواست کے منظرنامے۔
EL ٹکنالوجی میں تیار شدہ مصنوعات کی جانچ اور شمسی خلیوں کے کوالٹی کنٹرول میں ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج ہے:
نقائص کا پتہ لگانا: EL امیجز شمسی خلیوں میں دراڑیں، چھپی ہوئی دراڑیں، شارٹ سرکٹس اور کھلے سرکٹس جیسے نقائص کو واضح طور پر ظاہر کر سکتی ہیں۔ ان تصاویر کے ذریعے، مینوفیکچررز فیکٹری چھوڑنے سے پہلے بیٹری کے خراب خلیات کی شناخت کر سکتے ہیں اور انہیں ختم کر سکتے ہیں، اس طرح مصنوعات کے معیار کو یقینی بنایا جا سکتا ہے۔
کارکردگی کی تشخیص: EL کو شمسی خلیوں کی مجموعی کارکردگی کا جائزہ لینے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اگر بیٹری کے کچھ حصے کم چمک یا سیاہ دھبوں کو ظاہر کرتے ہیں، تو اس کا عام طور پر مطلب یہ ہوتا ہے کہ ان علاقوں میں کارکردگی میں کمی یا الیکٹران کی بحالی کی اعلی شرح کے ساتھ مسائل ہیں۔
اجزاء کی یکسانیت کا پتہ لگانا: بیٹری کے اجزاء کو جمع کرتے وقت، EL امیجز ہر بیٹری سیل کی مسلسل کارکردگی کو یقینی بنانے میں مدد کر سکتی ہیں، پورے جزو کی آؤٹ پٹ پاور پر بعض سیلز کی خراب کارکردگی کے اثرات سے بچ کر۔
③ EL ٹیکنالوجی کے فوائد
EL ٹیکنالوجی بیٹری کو جدا کیے بغیر خرابی کی تفصیلی معلومات فراہم کر سکتی ہے، جو خاص طور پر تیار بیٹریوں کے معائنے کے لیے اہم ہے۔ اس کے علاوہ، EL امیجز میں اعلی ریزولیوشن اور وضاحت ہوتی ہے، جو نقائص کے مقام اور نوعیت کو درست طریقے سے تلاش کر سکتی ہے، EL کو فوٹوولٹک سیلز کے کوالٹی کنٹرول کے لیے ایک اہم ٹول بناتا ہے۔
PL اور EL کے درمیان فرق اور تعلق
اگرچہ PL اور EL دونوں غیر تباہ کن نظری پتہ لگانے والی ٹیکنالوجیز ہیں، لیکن ان کے کام کرنے کے اصول اور اطلاق کے منظرنامے مختلف ہیں:
اتیجیت کے طریقے مختلف ہیں: PL بیرونی روشنی کے منبع کی شعاع ریزی کے ذریعے فوٹانوں کو اکساتی ہے، جبکہ EL وولٹیج لگا کر بیٹری کے اندر فوٹون تیار کرتا ہے۔
درخواست کے مختلف مراحل: PL عام طور پر مواد کی جلد پتہ لگانے، کرسٹل کے معیار اور مادی خصوصیات کا جائزہ لینے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ EL زیادہ عام طور پر معیار کے معائنہ اور تیار شدہ بیٹریوں کے خراب لوکلائزیشن کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
مختلف پتہ لگانے کے اہداف: PL بنیادی طور پر مواد کی جسمانی خصوصیات کا تجزیہ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جیسے کیریئر لائف ٹائم اور بینڈ گیپ توانائی؛ EL کا استعمال بیٹری کے اندر ساختی نقائص اور کارکردگی میں تضادات کو دریافت کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔
Photoluminescence (PL) اور electroluminescence (EL) ٹیکنالوجیز فوٹو وولٹک خلیوں کی پیداوار اور کوالٹی کنٹرول کے لیے طاقتور ٹولز فراہم کرتی ہیں۔ PL مواد کی جلد پتہ لگانے پر توجہ مرکوز کرتا ہے، جبکہ EL تیار بیٹریوں کی خرابی کی نشاندہی پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔ ان کے متعلقہ فوائد اور اطلاق کے منظرنامے ایک دوسرے کی تکمیل کرتے ہیں، مشترکہ طور پر فوٹو وولٹک خلیوں کی موثر پیداوار اور مستحکم کارکردگی کو یقینی بناتے ہیں۔ آج کی مسلسل ترقی پذیر فوٹو وولٹک صنعت میں، PL اور EL ٹیکنالوجیز کی اہمیت تیزی سے نمایاں ہوتی جائے گی، جو دنیا بھر میں صاف توانائی کے فروغ اور استعمال کی حفاظت جاری رکھے گی۔