Heterojunction Solar Cells: ایک تفصیلی گائیڈ

دیگر مصنوعات کے برعکس، انتخاب شمسی خلیات ایک ضروری خصوصیات پر آتے ہیں، جیسے قیمت، وارنٹی، کارکردگی، اور، سب سے اہم، کارکردگی۔ اور جب کارکردگی کی بات آتی ہے تو شہر میں ایک نیا کھلاڑی ہے جس کے بارے میں خوردہ فروشوں کو معلوم ہونا چاہیے — ہیٹروجنکشن سیلز (HJT سیلز)۔

HJT خلیے کرسٹل لائن سلکان سولر سیلز کے فوائد کے ساتھ پتلی فلم جذب کرنے کی طاقت اور غیر فعال ہونے کی خصوصیات کو یکجا کرتے ہیں۔ نتیجہ انتہائی موثر ہے۔ شمسی خلیات کم حتمی توانائی کے اخراجات کے ساتھ۔ دنیا بھر میں مینوفیکچررز HJT سیل ٹیکنالوجی کو اپنی مصنوعات میں تعینات کرنا شروع کر رہے ہیں، جو کہ HJT سولر سیلز کے بارے میں مزید جاننے کے لیے ایک بہترین وقت ہے۔

کی میز کے مندرجات
ہیٹروجنکشن سولر سیل کیا ہے؟
heterojunction شمسی خلیات کس طرح کارکردگی میں اضافہ کرتے ہیں؟
ہیٹروجنکشن سولر سیل کے فوائد
نتیجہ

ہیٹروجنکشن سولر سیل کیا ہے؟

An HJT سولر سیل پتلی بے ترتیب سلکان فلموں کی دو تہوں کے درمیان ایک کرسٹل لائن سلکان سیل رکھ کر بنایا جاتا ہے۔ لہذا، یہ دو ٹیکنالوجیز کے فوائد کو یکجا کرتا ہے- کرسٹل لائن سلکان سولر سیل اور پتلی فلم سولر سیل۔ نتیجے کے طور پر، HJT شمسی خلیات زیادہ توانائی پیدا کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔

کرسٹل لائن سلکان (مونو یا پولی کرسٹل لائن) خلیات سب سے زیادہ عام شمسی خلیات ہیں۔ وہ سلکان کرسٹل بلاکس کو پتلی چادروں میں کاٹ کر انفرادی خلیات بنانے کے لیے بنائے جاتے ہیں۔ دوسری طرف، فوٹوولٹک (PV) خلیات بے ساختہ پتلی فلمی شمسی خلیات ہیں۔ وہ مواد کی ایک وسیع صف کا استعمال کرتے ہوئے بنائے جا سکتے ہیں، سب سے زیادہ استعمال ہونے والا مواد سلکان ہے۔ بہر حال، بے ساختہ سلکان کرسٹل سلیکون کی طرح باقاعدہ کرسٹل لائن ڈھانچہ نہیں ہے۔ اس کے بجائے، سلکان ایٹم بے ترتیب ترتیب میں موجود ہیں، اور انہیں آسانی سے کسی بھی سطح پر جمع کیا جا سکتا ہے۔

جب پیداوار کی بات آتی ہے تو، بے ساختہ سلکان تیار کرنے کے لیے کرسٹل لائن سلکان کے مقابلے میں سستا ہوتا ہے، جسے بلاکس میں بڑھا کر چادروں میں کاٹنا پڑتا ہے۔ تاہم، دوسری طرف، بے ساختہ سلکان کرسٹل لائن سلیکن سے کم موثر ہے۔

تو، HJT شمسی خلیوں کو کنڈکٹیو آکسائیڈ (TCO) کے ساتھ ساتھ دونوں طرف بے ساختہ سلکان کے ساتھ این قسم کے کرسٹل لائن سلکان ویفر کی کوٹنگ کرکے بنایا جاتا ہے۔ TCO سیل سے پیدا ہونے والی طاقت کو جذب کرتا ہے، اور پتلی فلم شمسی کی تمام تہیں اضافی فوٹون جذب کرتی ہیں۔

heterojunction شمسی خلیات کس طرح کارکردگی میں اضافہ کرتے ہیں؟

اس سے پہلے کہ ہم تکنیکی تفصیلات میں جائیں، آئیے سمجھتے ہیں۔ شمسی پینل کارکردگی شمسی سیل کی کارکردگی سے مراد روشنی کی مقدار ہے جو اسے بجلی میں تبدیل کر سکتی ہے۔ لہذا، ایک انتہائی موثر شمسی سیل کم موثر شمسی سیل کے مقابلے میں اتنی ہی روشنی سے زیادہ بجلی کو تبدیل کر سکتا ہے۔

شمسی خلیوں کی آمد کے بعد سے، مینوفیکچررز اور محققین ایسی شمسی ٹیکنالوجیز تیار کرنے کی کوشش کر رہے ہیں جو سورج کی روشنی کی اتنی ہی مقدار سے زیادہ بجلی نچوڑ سکیں۔ یہ خیال ہے کہ کس طرح HJT شمسی خلیات تیار کیا گیا تھا.

عام طور پر، شمسی خلیات جزوی طور پر مبہم ہوتے ہیں۔ لہذا، وہ سورج کی روشنی کے صرف اس حصے پر قبضہ کرتے ہیں جو اس سے ٹکراتا ہے۔ باقی سیل سے گزرتا ہے یا سطح سے اچھالتا ہے۔ لیکن HJT سولر سیلز فوٹوولٹک مواد کی تین تہوں کا استعمال کرتے ہوئے بنائے جاتے ہیں۔ مختصراً، درمیانی تہہ مونو کرسٹل لائن سلکان ہے، جبکہ اوپر اور نیچے کی تہہ بے ساختہ پتلی فلم سلکان ہے۔

روشنی کو جذب کرنے کے عمل کے دوران، پہلا فوٹون اوپری بے ساختہ سلکان کی تہہ تک پہنچ جاتا ہے۔ پھر، یہ کچھ سورج کی روشنی کو پکڑتا ہے اور باقی کو درمیانی تہہ تک پہنچا دیتا ہے۔ درمیانی monocrystalline تہہ زیادہ تر فوٹون کو بجلی میں تبدیل کرتی ہے، اور باقی فوٹون نیچے کی تہہ کو دیے جاتے ہیں، جو سورج کی روشنی کو پکڑ لیتی ہے جو بصورت دیگر اچھال جاتی ہے۔

کوئی شک نہیں، سورج کی روشنی کی ایک منٹ کی مقدار اب بھی HJT سیل سے گزرتی ہے، لیکن یہ مقدار روایتی شمسی خلیوں سے کافی کم ہے۔ تو، HJT شمسی خلیات سورج کی روشنی کی اتنی ہی مقدار سے زیادہ بجلی پیدا کریں۔ اور تھری لیئر ٹیکنالوجی کی وجہ سے، HJT سولر سیلز کے ارد گرد کی کارکردگی تک پہنچ جاتے ہیں۔ 26.81٪.

ہیٹروجنکشن سولر سیل کے فوائد

HJT سولر ٹیکنالوجی کی بڑھتی ہوئی مقبولیت کے پیچھے کئی وجوہات ہیں۔ سب سے پہلے، HJT شمسی خلیات معیاری کرسٹل لائن شمسی سے زیادہ موثر ہیں۔ خلیات. دوسرا، لیبارٹری کی سطح پر ان کی کارکردگی تقریباً 26.81 فیصد ہے، اور اسٹور میں اس سے زیادہ بھی ہو سکتا ہے۔

اس کے علاوہ، PERC جیسی ٹیکنالوجیز جو کارکردگی کی اعلیٰ سطح کو حاصل کرنے کے لیے استعمال کی جاتی ہیں وہ اکثر مہنگی ہوتی ہیں۔ مثال کے طور پر، SunPower کی طرف سے تیار کردہ Maxeon سیلز ہر سیل کے پیچھے تانبے کا ایک موٹا بلاک پیش کرتے ہیں۔ اگرچہ یہ کارکردگی کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتا ہے، تانبا ایک مہنگی دھات ہے۔ مقابلے میں، HJT شمسی خلیات بے ساختہ سلکان کا استعمال کریں، جو نسبتاً سستا ہے۔ اس لیے اسے کم قیمت پر تیار کیا جا سکتا ہے۔

بہر حال، مینوفیکچررز مختلف HJT تیار کرتے ہیں۔ شمسی مختلف کارکردگی کی درجہ بندی والے پینل۔ لہذا، اس پر منحصر ہے سلکان استعمال شدہ قسم اور سیل ٹیکنالوجیز کی شمولیت، جو قیمت کو متاثر کرتی ہے۔ مثال کے طور پر، 400W+ کی کارکردگی کے ساتھ ایک انتہائی موثر HJT سولر پینل کی قیمت $350 ہو سکتی ہے، جبکہ 370W پینل کی قیمت تقریباً $185 ہو سکتی ہے۔ تاہم، زیادہ مہنگے پینل اعلی کارکردگی اور طویل زندگی کی توقع فراہم کرتے ہیں۔

آپ کو زیادہ حقیقت پسندانہ خیال دینے کے لیے، تصور کریں۔ HJT پینل 400W کا اور 26.81% کی کارکردگی 20 سال تک چل رہی ہے (دن میں 6 گھنٹے)۔ اپنی سروس لائف کے دوران، یہ 4697.112 KW گھنٹے بجلی پیدا کرے گا۔ دوسری طرف، ایک p قسم کا مونو کرسٹل لائن سلکان پینل، جس کی کارکردگی 24٪ ہے، اسی سروس کی مدت کے دوران صرف 4204.800 KW گھنٹے بجلی پیدا کر سکے گی۔ لہذا، اس کا مطلب ہے کہ HJT بیٹریاں طویل مدت میں زیادہ اقتصادی ہیں۔

آخر میں، HJT شمسی خلیوں میں کم درجہ حرارت کے گتانک ہوتے ہیں۔ کم درجہ حرارت کا گتانک اعلی درجہ حرارت پر بہتر کارکردگی کا ترجمہ کرتا ہے۔ HJT خلیات میں درجہ حرارت کے گتانک تقریبا -0.3% ہوتے ہیں۔ اس کے علاوہ، زیادہ درجہ حرارت ان خلیوں کو متاثر نہیں کرتا ہے، اور وہ کرسٹل لائن یا بے ساختہ سلکان کے مقابلے میں اپنے چکروں میں کم کارکردگی کا نقصان برداشت کرتے ہیں۔ خلیات.

نتیجہ

لاگت کی تاثیر اور HJT کے دیگر فوائد شمسی خلیات مستقبل میں اس ٹیکنالوجی کو اپنانے میں زبردست اضافہ کی نشاندہی کرتا ہے۔ سب کے بعد، HJT مینوفیکچرنگ کے عمل میں PERC ٹیکنالوجی سے چار کم مراحل ہیں۔

متعدد کمپنیاں پہلے ہی HJT ٹیکنالوجی کو اپنا چکی ہیں، بشمول Panasonic HIT پینلز، REC Alpha پینلز، اور SolarTech Universal۔ اس کے علاوہ، کے مطابق ITRPV 2019 رپورٹ, HJT سولر سیلز کا مارکیٹ شیئر 12 میں 2026% سے بڑھ کر 15 میں 2029% ہو جائے گا – یہ ٹیکنالوجی کو اپنانے کا بہترین وقت بنائے گا۔