A شمسي حجره دا یوه وسیله ده چې د لمر وړانګې په مستقیم ډول په بریښنایی انرژي بدلوي. دا بدلون د نیمه فعاله موادو، معمولا سیلیکون، کې د فوتوولټیک اغیزې په کارولو سره ترلاسه کیږي. لمریز حجرې د نوي کیدونکي انرژۍ ټیکنالوژیو یوه مهمه برخه ده او په پراخه کچه د لمریزې بریښنا سیسټمونو کې کارول کیږي.
لاندې مقاله به تاسو ته د تاریخ لنډه کتنه درکړي شمسي حجره پراختیا او تر دې دمه به د موثریت کلیدي ریکارډونه روښانه کړي.
فهرست
د لمریزو حجرو پراختیا
طبقه بندي
د سولر حجرو موثریت
د کلونو په اوږدو کې د لمریزو حجرو لپاره نړیوال ریکارډونه
د لابراتوار او سوداګریز موثریت ترمنځ توپیر
د لمریزې حجرو ټیکنالوژۍ کې مهم رجحانات
پورته کول
د لمریزو حجرو پراختیا
د تاریخ تاریخ لمریز حجرې دا د ۱۸۰۰ لسیزې په وروستیو کې پیل شو، کله چې ساینس پوهانو وموندله چې ځینې PV مواد کولی شي د رڼا سره مخ کیدو سره بریښنایی جریان تولید کړي. مګر دا تر ۱۹۵۴ پورې نه و چې بیل لابراتوار په بریالیتوب سره لومړی عملي سیلیکون لمریز حجره رامینځته کړه. په ۱۹۶۰ لسیزه کې، د لمریز حجرو کارول په فضايي بیړیو کې د انرژۍ رسولو لپاره پیل شول، چې د دوی د ټیکنالوژۍ نور پرمختګ یې هڅولی.
سوداګریز کول او مشهور کول په ۱۹۷۰ لسیزه کې پیل شول، د انرژۍ بحران له رامنځته کیدو سره، د لمریز حجرو د نوي کیدونکي انرژۍ سرچینې په توګه ډیر پام وشو. د ټیکنالوژۍ پرمختګ او د تولید ټیټ لګښتونو د لمریز حجرو ته اجازه ورکړه چې په پراخه کچه په سوداګریزو او استوګنیزو غوښتنلیکونو کې وکارول شي.
طبقه بندي
سیلیکون مونوکراتال لمریز حجرې: دوی د یو واحد سیلیکون کرسټال څخه جوړ شوي دي او ډیر اغیزمن دي مګر نسبتا ګران دي. دوی معمولا د انرژۍ د تبادلې لوړ موثریت او اوږد خدمت ژوند لري.
پولی کریسټالین سیلیکون لمریز حجرې: د څو کوچنیو سیلیکون کرسټالونو څخه جوړ شوي، دوی د مونوکرسټالین سیلیکون په پرتله یو څه لږ اغیزمن دي، مګر لږ لګښت لري.
پتلی فلم لمریز حجرې: بې شکله سیلیکون یا نور مواد (د مثال په توګه، CdTe، CIGS) په یو سبسټریټ باندې په ډیرو پتلو طبقو پوښل شوي دي. دا حجرې ارزانه دي، مګر معمولا د کرسټالین سیلیکون حجرو په پرتله لږ اغیزمن دي.
د نوي لمریز حجرې: پدې کې عضوي لمریز حجرې، چالکوجینایډ لمریز حجرې، او نور شامل دي، کوم چې ممکن د تولید ټیټ لګښتونه او د نوي غوښتنلیک امکانات وړاندې کړي. په ځانګړي توګه، چالکوجینایډ حجرې ممکن نوي پرمختګونه رامینځته کړي.
د سولر حجرو موثریت
شمسي حجره موثریت د دې لپاره یو مهم معیار دی چې د لمر حجره څومره په مؤثره توګه د لمر وړانګې په بریښنا بدلوي. په ځانګړي توګه، دا د لمر حجرې لخوا تولید شوي بریښنایی بریښنا او د لمر د وړانګو څخه ترلاسه شوي بریښنا تناسب دی. په بل عبارت، دا تشریح کوي چې د لمر حجرې لخوا جذب شوي لمریز انرژي څومره په مؤثره توګه په بریښنایی انرژي بدلیږي.
د لمریزې حجرو د موثریت اهمیت
د بریښنا تولید: څومره چې موثریت لوړ وي، هومره ورته اندازه لمریز حجره کولی شي د ورته رڼا شرایطو لاندې ډیر بریښنا تولید کړي.
د لګښت موثریت: د موثریت زیاتوالی د لمریزې برېښنا د واحد لګښت کموي، چې لمریزه برېښنا له اقتصادي پلوه ډېره سیالي کوي.
د فضا کارول: د لوړ موثریت لرونکي لمریز حجرې کولی شي په محدود ځای کې ډیر بریښنا تولید کړي، کوم چې په ځانګړي توګه د ځای محدود غوښتنلیکونو لکه د بام لمریز سیسټمونو یا کوچنیو تاسیساتو لپاره مهم دی.
د موثریت د ښه والي پروسه
د لمریز حجرو پراختیا په دریو مرحلو ویشل کیدی شي، چې هر یو یې خپل ځانګړي تخنیکي پرمختګونه لري:
لومړی پړاو: کرسټالین سیلیکون لمریز حجرات
د لومړي پړاو لمریز حجرې په عمده توګه د مونوکریسټالین او پولی کریسټالین سیلیکون موادو پر بنسټ والړ دی. لومړني سوداګریز شوي سیلیکون سولر حجرې شاوخوا 6٪ موثریت درلود، مګر د ټیکنالوژیکي پرمختګونو سره، عصري مونوکریسټالین سیلیکون حجرې د لابراتوار شرایطو لاندې د 22٪ څخه ډیر موثریت ته رسیدلي دي.
د لاسته راوړنې پروسه: د موثریت زیاتوالی په عمده توګه د سیلیکون پاکوالي کې د ټیکنالوژیکي پرمختګونو، د جالیو جوړښت اصلاح کولو، د انعکاس کمولو، د الکترود ډیزاین ښه کولو، او د حجرو دننه د انرژۍ ضایع کیدو کمولو له امله دی.
دوهم پړاو: د لمر نري حجرې
دا لمریز حجرې د مسو انډیم ګیلیم سیلینایډ (CIGS)، کیډیمیم ټیلوریم (CdTe) او بې شکله سیلیکون سولر حجرې شاملې دي. د دې پتلي فلم حجرو د پیل موثریت ټیټ دی، عموما شاوخوا 10٪، مګر د موادو او پروسې ټیکنالوژۍ پراختیا سره، د CIGS او CdTe حجرو لابراتوار موثریت له 23٪ څخه ډیر شوی.
دا په عمده توګه د پتلي فلم موادو د رڼا جذبولو وړتیا ښه کولو، د بار وړونکي ټرانسپورټ موثریت ښه کولو او د حجرو جوړښت غوره کولو سره ترلاسه کیږي.
دریم پړاو: د کلسیم ټایټانایټ لمریز حجرات
کلسیم ټایټانایټ لمریز حجرې په وروستیو کلونو کې د لمریزو حجرو ترټولو ګړندۍ وده کونکې طبقه ده. په ۲۰۰۹ کال کې د خپل لومړي راپور راهیسې، د هغې موثریت په چټکۍ سره د لومړني ۳.۸٪ څخه نن ورځ له ۳۳.۹٪ څخه ډیر ته لوړ شوی دی.
په موثریت کې چټک زیاتوالی د چالکوجینایډ موادو ځانګړو ګټو ته منسوب شوی، لکه د رڼا د جذب لوړ ضخامت، د تنظیم وړ بینډ ګیپونه او د جوړولو ساده پروسې.
د کلونو په اوږدو کې د لمریزو حجرو لپاره نړیوال ریکارډونه
د پرمختګ ابتدايي مرحله (۲۰۰۹-۲۰۱۲)
۲۰۰۹ کال، د انرژۍ د تبادلې موثریت ۳.۵٪: جاپاني ساینس پوه میاساکا د رنګ حساس شوي لمریز حجرو لپاره د رڼا جذبونکي موادو په توګه د چالکوجینایډ مواد کارولي، مګر مواد بې ثباته وو او د څو دقیقو وروسته ناکام شول.
۲۰۰۹ کال، د انرژۍ د تبادلې موثریت ۳.۵٪: د سویلي کوریا د سونګکیونکوان پوهنتون، نام-ګیو پارک، د چالکوجینایډ لمریز حجرو ټیکنالوژي ښه کړه، په ډراماتیک ډول یې د فوتو الیکټریک تبادلې موثریت زیات کړ، مګر مواد لاهم بې ثباته دي ځکه چې مایع الیکټرولیټ لاهم کارول کیږي، او د څو دقیقو وروسته موثریت 80٪ کم شو.
۲۰۰۹ کال، د انرژۍ د تبادلې موثریت ۳.۵٪: د اکسفورډ پوهنتون د هینري سنیت ډلې د ټرانسپورټ موادو سپیرو-OMeTA معرفي کړ، د چالکوجینایډ حجرو جامد حالت یې درک کړ، د تبادلې موثریت یې نور هم ښه کړ او د فوتوولټیک فعالیت په څرګنده توګه د 500 ساعتونو وروسته خراب نه شو، چې د غوره ثبات فعالیت یې وښود.
د پراختیا لومړنۍ مرحله (۲۰۱۲ ~ ۲۰۱۵)
په 2012، د اکسفورډ پوهنتون هینري سنیت په حجره کې TiO2 د المونیم (A1203) سره بدل کړ، او له هغه وخت راهیسې کلسایټ نه یوازې په حجره کې د رڼا جذبونکې طبقه ده، بلکې د بریښنایی چارج لیږدولو لپاره د سیمیکمډکټر موادو په توګه هم کار کوي.
په 2013په ۲۰۱۳ کال کې د ساینس په برخه کې چالکوجینایډ د لسو غوره علمي پرمختګونو څخه یو وټاکل شو.
په ۲۰۱۵ کال کې، د انرژۍ د تبادلې موثریت ۱۵٪: چین، جاپان او سویس د لوی ساحې (د 1 CM2 څخه ډیر کاري ساحه) چالکوجینایډ سولر سیلونو جوړولو لپاره همکاري وکړه، کوم چې د نړیوالو چارواکو لخوا تصدیق شوي.
د چټک پرمختګ مرحله (۲۰۱۶-اوس مهال)
۲۰۰۹ کال، د انرژۍ د تبادلې موثریت ۳.۵٪: د لوزان په سویس کې د ټیکنالوژۍ فدرالي انسټیټیوټ کې د پروفیسور ګراتزیل ډلې تصدیق شوی موثریت 19.6٪ ته لوړ کړ.
۲۰۰۹ کال، د انرژۍ د تبادلې موثریت ۳.۵٪: د چین د علومو اکاډمۍ د سیمیکمډکټر څیړنې انسټیټیوټ د چالکوجینایډ سطحې نیمګړتیاوو د عضوي مالګې غیر فعالولو وړاندیز وکړ، چې په پرله پسې ډول یې د تبادلې موثریت 23.3٪ او 23.7٪ ته لوړ کړ.
۲۰۰۹ کال، د انرژۍ د تبادلې موثریت ۳.۵٪: د هیلم هولټز مرکز برلین (HZB) د چالکوجینایډ ټنډیم بیټرۍ د تبادلې موثریت 29.8٪ رامینځته کړی، چې د متفاوت جنکشن (HJT)، TOPCon او نورو کرسټالین سیلیکون ټیکنالوژۍ د موثریت حد څخه ډیر دی.
په ۲۰۲۲ کال کې، د انرژۍ د تبادلې موثریت ۳۱.۳٪: د لوزان د ایکول پولی تخنیک فیډریل (EPFL) او د سویس د الکترونیکي او مایکرو ټیکنالوژۍ مرکز (CSEM) د 31.3٪ د تبادلې موثریت سره د چالکوجینایډ-سیلیکون سټیک شوي فوتوولټیک حجرې رامینځته کړې دي.
۲۰۰۹ کال، د انرژۍ د تبادلې موثریت ۳.۵٪: د چین د لونګي ګرین انرژی ټیکنالوژۍ شرکت لخوا په خپلواکه توګه رامینځته شوي کرسټالین سیلیکون-کلسایټ سټیک شوي حجرو موثریت 33.9٪ ته رسیږي، چې د واحد جنکشن حجرو لپاره د شاکلي-کویتر (SQ) تیوریکي موثریت حد 33.7٪ څخه تیریږي.
د لابراتوار او سوداګریز موثریت ترمنځ توپیر
د لابراتوار موثریت او د سوداګریز کولو موثریت د لمریز حجرو د فعالیت ارزولو لپاره دوه مختلف معیارونه دي، او د دوی ترمنځ ځینې مهم توپیرونه شتون لري:
د لابراتوار موثریت
تعریف:
د لابراتوار موثریت د a اعظمي موثریت دی شمسي حجره د مثالي لابراتوار شرایطو لاندې اندازه کیږي. پدې کې معمولا د معیاري ازموینې شرایط (STC) شامل وي لکه د رڼا ځانګړی شدت (1000 W/m²)، یو مشخص طیف ویش او یو ثابت تودوخه (معمولا 25 ° C).
ځانګړتياوي:
د لابراتوار موثریتونه معمولا د مطلوب ازموینې شرایطو لاندې اندازه کیږي چې د حجرو فعالیت اعظمي کولو لپاره ټاکل شوي.
دا ډول موثریتونه معمولا د انفرادي حجرو یا کوچنیو حجرو نمونو لپاره اندازه کیږي، نه د ټول سولر پینل یا سیسټم لپاره.
د لابراتوار موثریت د لمریز حجرو د تخنیکي ظرفیت لوړ حد منعکس کوي.
د سوداګریز کولو موثریت
تعریف:
د سوداګریز کولو موثریت د اوسط موثریت دی لمریز حجرې یا د لمریزې تختې چې په حقیقت کې تولید شوي او د بازار کارولو لپاره کارول کیږي. دا د فعالیت هغه کچه ده چې مصرف کونکي یې د لمریزې حجرو سیسټم پیرود او کارولو پرمهال تمه کولی شي.
ځانګړتياوي:
د سوداګریز کولو موثریت معمولا د لابراتوار موثریت په پرتله ټیټ وي ځکه چې دا باید د ډله ایز تولید پروسې کې مختلف عملي عوامل په پام کې ونیسي، لکه د موادو بدلونونه، د تولید زغم، او اوږدمهاله اعتبار.
دا موثریت د اصلي عملیاتي شرایطو ته نږدې شرایطو لاندې اندازه کیږي، په شمول د مختلف تودوخې، د رڼا شرایطو، او ممکنه سیوري.
سوداګریز موثریتونه په ورځني استعمال کې د لمریز حجرو د حقیقي فعالیت ډیر منعکس کوي.
توپیرونه
موثریت: د لابراتوار موثریت معمولا د سوداګریز موثریت په پرتله لوړ وي ځکه چې دا د مثالي شرایطو لاندې ترلاسه کیږي.
تطبیق: د لابراتوار موثریت په څیړنه او پراختیا کې د نوي ټیکنالوژۍ پرمختګونو د هڅولو لپاره ډیر کارول کیږي؛ پداسې حال کې چې سوداګریز شوی موثریت د محصول په حقیقي فعالیت او د بازار سیالۍ تمرکز کوي.
لګښت: کله چې سوداګریز موثریت ترلاسه شي، د تولید لګښت او د لویې کچې تولید امکانات هم باید په پام کې ونیول شي، کوم چې معمولا د لابراتوار موثریت په ټاکلو کې لوی پام نه وي.
د لمریزې حجرو ټیکنالوژۍ کې مهم رجحانات
په راتلونکي کې پرمختګونه شمسي حجره ټیکنالوژي د موثریت ښه کولو، د لګښتونو کمولو، د پایښت لوړولو او د مختلفو غوښتنلیکونو اړتیاوو سره سم تطبیق باندې متمرکزه ده. لاندې د دې رجحاناتو په اړه مفصل لید دی:
د انرژۍ د تبادلې موثریت زیات شوی
څو-جنکشن سولر حجرې: د مختلفو بندونو سره د سیمیکمډکټر موادو په یوځای کولو سره، د څو جنکشن سولر حجرې کولی شي د لمر وړانګو پراخه بند جذب کړي، په دې توګه ټولیز موثریت ښه کوي. په راتلونکي کې ممکن د درې ګوني جنکشن او حتی څلور ګوني جنکشن سولر حجرې ولیدل شي.
د چالکوجینایډ او سیلیکون ترکیب: د هایبرډ یا سټک شوي لمریز حجرو جوړولو لپاره د دودیزو سیلیکون حجرو سره د چالکوجینایډ لمریز حجرو ترکیب ممکن لوړ موثریت او غوره طیفي غبرګون وړاندې کړي.
د لګښتونو کمول او د پایښت ښه کول
د تولید کچه: تمه کیږي چې د لمریزو حجرو د جوړولو لګښت به نور هم کم شي ځکه چې ټیکنالوژي وده کوي او تولید به زیاتیږي.
د تجدید وړ مواد: د چاپیریال دوستانه، بیا کارولو وړ موادو څیړنه او پراختیا او په نادره او زهرجنو موادو باندې کم تکیه به د لمریز حجرو د چاپیریال پایښت ښه کولو کې مرسته وکړي.
د دوام او اعتبار زیاتوالی
د اوږدمهاله ثبات ښه کول: څېړونکي موخه لري چې د لمریزو حجرو اوږدمهاله ثبات او د هوا مقاومت ښه کړي ترڅو د مختلفو چاپیریالي شرایطو سره مقابله وکړي او د دوی عمر وغځوي.
د ځان درملنې توکي: د لمریزې حجرو داسې مواد رامینځته کړئ چې کولی شي کوچني زیانونه پخپله ترمیم کړي ترڅو اوږدمهاله لوړ موثریت وساتي.
پورته کول
د موثریت ښه والی لمریز حجرې په چټکۍ سره مرحلې ته داخل شوی دی، په ځانګړې توګه د چالکوجینایډ حجرو د عملي کارونې سره چې دې ډګر ته به نوی ژوند ورکړي. د لمریز حجرو موثریت کې دوامداره پرمختګ د لمریز ټیکنالوژۍ پراختیا او د بازار منلو لپاره یو مهم فاکتور دی.
د موادو په ساینس کې د نوښتونو، د حجرو پرمختللي ډیزاین او د تولید ټیکنالوژۍ کې پرمختګ له لارې، لمریز حجرې ډیر اغیزمن، ارزانه او د باور وړ کیږي. د موثریت کې د نورو پرمختګونو او د نویو ټیکنالوژیو پلي کولو سره، موږ تمه کولی شو چې دوی به د کورونو او سوداګرۍ لپاره ډیر باوري او ارزانه انرژي حلونه چمتو کړي.
په نهایت کې ، سر ته علی بابا د نوي کیدونکي انرژۍ د رجحاناتو لړۍ وپلټئ او د محصولاتو وړاندیزونو لیست وګورئ، په شمول د کور او سوداګرۍ کارونې لپاره د لمریزې حجرو.
