ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳ ದಕ್ಷತೆ

ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ, ಶಕ್ತಿಯ ಕೊರತೆ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಮಾಲಿನ್ಯದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಹದಗೆಡುತ್ತಿವೆ: ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳು ಖಾಲಿಯಾಗುತ್ತಿವೆ ಮತ್ತು ಮಾನವನ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಪರ್ಯಾಯ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸುವುದರಲ್ಲಿ ಆಶ್ಚರ್ಯವೇನಿಲ್ಲ.

ಇತರ ಶುದ್ಧ ಮೂಲಗಳಾದ ಗಾಳಿ, ಉಬ್ಬರವಿಳಿತಗಳು, ಸಮುದ್ರ ಅಲೆಗಳು, ಭೂಮಿಯ ಶಾಖ ಮತ್ತು ಇತರವುಗಳು ತಮ್ಮ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಸೌರ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳು, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕೋಶಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಂದ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸೌರ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಮುಖ್ಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಯೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಭವನೀಯ ದಕ್ಷತೆ, ಸೌರ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಭವನೀಯ ದಕ್ಷತೆ.

ಸೌರ ಕೋಶಗಳೊಂದಿಗಿನ ಕ್ಯಾಚ್ ಏನೆಂದರೆ, ವಿಕಿರಣದ ಹರಿವು (ಸೂರ್ಯನಿಂದ ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ) 1400 W / m2 ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ವಾತಾವರಣದ ಮೇಲಿನ ಮಿತಿಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈ ಬಳಿ ಮೋಡ ಕವಿದ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಯುರೋಪಿಯನ್ ಖಂಡವು ಕೇವಲ 100 W / sq.m. ಮತ್ತು ಇನ್ನೂ ಕಡಿಮೆ.

ಸೌರ ಕೋಶ, ಮಾಡ್ಯೂಲ್, ರಚನೆಯ ದಕ್ಷತೆ - ಸೌರ ಕೋಶ, ಮಾಡ್ಯೂಲ್, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಅನುಪಾತವು ಪ್ರತಿ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಕ್ಕೆ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ, ಕೋಶ, ಮಾಡ್ಯೂಲ್, ಬ್ಯಾಟರಿ.

ಸೌರ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರದ ದಕ್ಷತೆ - ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಅದೇ ಸಮಯದ ಮಧ್ಯಂತರದಲ್ಲಿ ಪಡೆದ ಸೌರ ಶಕ್ತಿಗೆ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ಅನುಪಾತ, ಇದು ಸೂರ್ಯನ ಕಿರಣಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಸೌರ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರದ ಪ್ರದೇಶದ ಪ್ರಕ್ಷೇಪಣವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. .

ಇಂದು ಅತ್ಯಂತ ಜನಪ್ರಿಯವಾದ ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಸೂರ್ಯನ ಕಿರಣಗಳಿಂದ 9 ರಿಂದ 24% ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಸರಾಸರಿ ಬೆಲೆ ಪ್ರತಿ ವ್ಯಾಟ್‌ಗೆ ಸುಮಾರು 2 ಯುರೋಗಳು, ಆದರೆ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಇಂದು ಪ್ರತಿ kWh ಗೆ 0.25 ಯುರೋಗಳಷ್ಟು ವೆಚ್ಚವಾಗುತ್ತದೆ. ಏತನ್ಮಧ್ಯೆ, ಯುರೋಪಿಯನ್ ಫೋಟೊವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಅಸೋಸಿಯೇಷನ್ ​​2021 ರ ವೇಳೆಗೆ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉತ್ಪಾದನೆಯ "ಸೌರ" ವಿದ್ಯುತ್ ವೆಚ್ಚವು ಪ್ರತಿ kWh ಗೆ €0.1 ಕ್ಕೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ತಮ್ಮ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ ಫೋಟೋಸೆಲ್‌ಗಳು… ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ ವಿವಿಧ ಸಂಸ್ಥೆಗಳಿಂದ ಸುದ್ದಿಗಳಿವೆ, ಅಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮತ್ತೆ ಮತ್ತೆ ಸೌರ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ದಾಖಲೆ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ರಚಿಸಲು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಾರೆ, ಹೊಸ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸೌರ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು, ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾದ ಸಾಂದ್ರೀಕರಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸೌರ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಇತ್ಯಾದಿ.

2009 ರಲ್ಲಿ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಲ್ಯಾಬ್‌ನಿಂದ ಮೊದಲ ಉನ್ನತ-ದಕ್ಷತೆಯ ಸೌರ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸಾರ್ವಜನಿಕವಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಯಿತು. ನಂತರ ಕೋಶಗಳ ದಕ್ಷತೆಯು 41.6% ತಲುಪಿತು, ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ 39% ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಪ್ರಾರಂಭವನ್ನು 2011 ರಲ್ಲಿ ಘೋಷಿಸಲಾಯಿತು. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, 2016 ರಲ್ಲಿ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಲ್ಯಾಬ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿತು ಅಂತರಿಕ್ಷಹಡಗುಗಳಿಗೆ 30, 7% ದಕ್ಷತೆ.

2011 ರಲ್ಲಿಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ಮೂಲದ ಸೋಲಾರ್ ಜಂಕ್ಷನ್ 5.5 ಎಂಎಂ ಬೈ 5.5 ಎಂಎಂ ಸೌರ ಕೋಶದೊಂದಿಗೆ 43.5% ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದೆ, ಇದು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಲ್ಯಾಬ್ ಸ್ಥಾಪಿಸಿದ ದಾಖಲೆಯನ್ನು ಮೀರಿಸಿದೆ. ಬಹು-ಪದರದ ಮೂರು-ಹಂತದ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಸ್ಥಾವರದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲು ಯೋಜಿಸಲಾಗಿತ್ತು, ಅದರ ನಿರ್ಮಾಣಕ್ಕೆ ಇಂಧನ ಸಚಿವಾಲಯದಿಂದ ಸಾಲದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಸನ್ ಸಿಂಬಾ ಸೌರವ್ಯೂಹವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಂದ್ರಕಮತ್ತು 26 ರಿಂದ 30% ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ, ಪ್ರಕಾಶ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಕೋನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, 2012 ರಲ್ಲಿ ಕೆನಡಾದ ಕಂಪನಿ ಮೋರ್ಗಾನ್ ಸೋಲಾರ್ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಿತು. ಅಂಶಗಳು ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್, ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಪ್ಲೆಕ್ಸಿಗ್ಲಾಸ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿತ್ತು.ಈ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ವಿಧವೆಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು.

ಇಂಡಿಯಮ್, ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಮತ್ತು ಆರ್ಸೆನೈಡ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ 4 ರಿಂದ 4 ಮಿಮೀ ಅಳತೆಯ ಚೂಪಾದ ಟ್ರೈಲೇಯರ್ ಕೋಶಗಳು 44.4% ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಅವರು 2013 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಯಿತು. ಆದರೆ ಅದೇ ವರ್ಷದಲ್ಲಿ, ಫ್ರೆಂಚ್ ಕಂಪನಿ Soitec, ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬರ್ಲಿನ್ ಸೆಂಟರ್. ಹೆಲ್ಮ್‌ಹೋಲ್ಟ್ಜ್ ಮತ್ತು ಫ್ರೌನ್‌ಹೋಫರ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಫಾರ್ ಸೋಲಾರ್ ಎನರ್ಜಿ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ನ ತಜ್ಞರು ಫ್ರೆಸ್ನೆಲ್ ಲೆನ್ಸ್ ಫೋಟೋಸೆಲ್‌ನ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ಇದರ ದಕ್ಷತೆ 44.7%. ಮತ್ತು ಒಂದು ವರ್ಷದ ನಂತರ, 2014 ರಲ್ಲಿ, ಫ್ರೌನ್ಹೋಫರ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ 46% ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡಿತು, ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಫ್ರೆಸ್ನೆಲ್ ಲೆನ್ಸ್ ಅಂಶದ ಮೇಲೆ. ಸೌರ ಕೋಶದ ರಚನೆಯು ನಾಲ್ಕು ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ: ಇಂಡಿಯಮ್ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಫಾಸ್ಫೇಟ್, ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಆರ್ಸೆನೈಡ್, ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಇಂಡಿಯಮ್ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ ಮತ್ತು ಇಂಡಿಯಮ್ ಫಾಸ್ಫೇಟ್.

ಫ್ರೆಸ್ನೆಲ್ ಲೆನ್ಸ್‌ಗಳು (ಪ್ರತಿ 16 ಚದರ ಸೆಂ.ಮೀ.) ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಫೋಟೊಸೆಲ್‌ಗಳು (ಕೇವಲ 7 ಚದರ ಎಂಎಂ ಪ್ರತಿ) ಸೇರಿದಂತೆ 52 ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ತಾತ್ವಿಕವಾಗಿ, 230 ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕೋಶದ ಸೃಷ್ಟಿಕರ್ತರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. .

ನಾವು ಈಗ ಹೊಂದಿರುವ ಅತ್ಯಂತ ಭರವಸೆಯ ಪರ್ಯಾಯ, ವಿಶ್ಲೇಷಕರು ಸುಮಾರು 85% ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕೋಶಗಳ ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಸೃಷ್ಟಿಯನ್ನು ನೋಡುತ್ತಾರೆ, ಸೂರ್ಯನ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸುವ ತತ್ವದ ಮೇಲೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ (ಎಲ್ಲಾ ನಂತರ, ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಸುಮಾರು 500 THz ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗವಾಗಿದೆ) ಕೆಲವು ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ಗಳ ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಸಣ್ಣ ನ್ಯಾನೊಆಂಟೆನಾದಲ್ಲಿ.