સૌર કોષો અને મોડ્યુલોની કાર્યક્ષમતા

દર વર્ષે, ઊર્જાની અછત અને પર્યાવરણીય પ્રદૂષણની સમસ્યાઓ વધુને વધુ ખરાબ થઈ રહી છે: અશ્મિભૂત સંસાધનો ખાલી થઈ રહ્યા છે, અને વીજળીનો માનવ વપરાશ સતત વધી રહ્યો છે. આ સંદર્ભમાં, તે આશ્ચર્યજનક નથી કે વૈજ્ઞાનિકો વીજળી ઉત્પન્ન કરવાની વૈકલ્પિક પદ્ધતિઓમાં સુધારો કરવાનું ચાલુ રાખે છે.

અન્ય સ્વચ્છ સ્ત્રોતો, જેમ કે પવન, ભરતી, દરિયાઈ મોજા, પૃથ્વીની ગરમી અને અન્ય સાથે, તેમનું મહત્વ ગુમાવતા નથી અને સૌર ઊર્જા પ્લાન્ટ, પરંપરાગત રીતે ફોટોવોલ્ટેઇક કોષો પર આધારિત બેટરીમાંથી બનાવવામાં આવે છે. સૌર કોષો માટેની મુખ્ય આવશ્યકતા એ સૌથી વધુ સંભવિત કાર્યક્ષમતા છે, સૌર કિરણોત્સર્ગને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવાની સૌથી વધુ સંભવિત કાર્યક્ષમતા.

સૌર કોષો સાથે પકડ એ છે કે જો કે રેડિયેશન ફ્લક્સ (સૂર્યમાંથી નીકળે છે અને પૃથ્વી સુધી પહોંચે છે) 1400 W/m2 ના પ્રદેશમાં વાતાવરણની ઉપરની મર્યાદા પર ચોક્કસ શક્તિ ધરાવે છે, તેમ છતાં પૃથ્વીની સપાટીની નજીક વાદળછાયું વાતાવરણમાં યુરોપિયન ખંડ તે માત્ર 100 W/sq.m. અને તેનાથી પણ ઓછું.

સૌર કોષ, મોડ્યુલ, એરેની કાર્યક્ષમતા — સૌર કોષ, મોડ્યુલ, બેટરીના વિદ્યુત ઉત્પાદનનો ગુણોત્તર વિસ્તાર દીઠ સૌર ઉર્જા પ્રવાહ ઘનતાના ઉત્પાદન સાથે અનુક્રમે સેલ, મોડ્યુલ, બેટરી.

સૌર ઉર્જા પ્લાન્ટની કાર્યક્ષમતા - સપાટી પરના સમાન સમયના અંતરાલ દરમિયાન પ્રાપ્ત થતી સૌર ઉર્જા સાથે ઉત્પન્ન થતી વિદ્યુત ઉર્જાનો ગુણોત્તર, જે સૂર્યના કિરણોથી સામાન્ય પ્લેન પર સૌર ઉર્જા પ્લાન્ટના વિસ્તારના પ્રક્ષેપણની રચના કરે છે. .

આજે સૌથી વધુ લોકપ્રિય સોલાર પેનલ્સ 9 થી 24% ની કાર્યક્ષમતા સાથે સૂર્યના કિરણોમાંથી વીજળી મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે. આવી બેટરીની સરેરાશ કિંમત લગભગ 2 યુરો પ્રતિ વોટ છે, જ્યારે ફોટોવોલ્ટેઇક કોષોમાંથી વીજળીનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન આજે 0.25 યુરો પ્રતિ kWh છે. દરમિયાન, યુરોપિયન ફોટોવોલ્ટેઇક એસોસિએશન આગાહી કરે છે કે 2021 સુધીમાં ઔદ્યોગિક રીતે ઉત્પન્ન થતી "સોલાર" વીજળીની કિંમત ઘટીને €0.1 પ્રતિ kWh થઈ જશે.

વિશ્વભરના વૈજ્ઞાનિકો તેમની કાર્યક્ષમતા વધારવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે ફોટોસેલ્સ… દર વર્ષે વિવિધ સંસ્થાઓ તરફથી સમાચારો આવે છે, જ્યાં ફરીથી અને ફરીથી વૈજ્ઞાનિકો રેકોર્ડ કાર્યક્ષમતા સાથે સૌર મોડ્યુલો, નવી રાસાયણિક રચના પર આધારિત સૌર મોડ્યુલો, વધુ કાર્યક્ષમ કોન્સેન્ટ્રેટર સાથે સૌર મોડ્યુલો વગેરે બનાવવાનું મેનેજ કરે છે.

2009માં સ્પેક્ટ્રોલેબ દ્વારા સૌપ્રથમ ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળા સૌર કોષોનું જાહેરમાં પ્રદર્શન કરવામાં આવ્યું હતું. પછી કોષોની કાર્યક્ષમતા 41.6% સુધી પહોંચી, જ્યારે તે જ સમયે 2011 માં 39% ની કાર્યક્ષમતા સાથે સૌર કોષોના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનની શરૂઆતની જાહેરાત કરવામાં આવી. પરિણામે, 2016 માં સ્પેક્ટ્રોલેબે સૌર પેનલ્સનું ઉત્પાદન શરૂ કર્યું સ્પેસશીપ માટે 30, 7% ની કાર્યક્ષમતા.

2011 માંકેલિફોર્નિયા સ્થિત સોલાર જંક્શને 5.5mm બાય 5.5mm સોલાર સેલ સાથે 43.5% ની વધુ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા હાંસલ કરી છે, જેણે તાજેતરમાં સ્પેક્ટ્રોલેબ દ્વારા સ્થાપિત કરેલા રેકોર્ડને વટાવી દીધો છે. બહુ-સ્તરીય ત્રણ-સ્તરીય તત્વોનું ઉત્પાદન પ્લાન્ટમાં કરવાની યોજના હતી, જેના નિર્માણ માટે ઊર્જા મંત્રાલય પાસેથી લોનની જરૂર હતી.

સન સિમ્બા સોલર સિસ્ટમનો સમાવેશ થાય છે ઓપ્ટિકલ કોન્સન્ટ્રેટરઅને 26 થી 30% ની કાર્યક્ષમતા સાથે, પ્રકાશ અને પ્રકાશની ઘટનાના કોણ પર આધાર રાખીને, કેનેડિયન કંપની મોર્ગન સોલર દ્વારા 2012 માં રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું. તત્વોમાં ગેલિયમ આર્સેનાઇડ, જર્મેનિયમ અને પ્લેક્સીગ્લાસનો સમાવેશ થાય છે.આ વિકાસથી વિધવાને પરંપરાગત સિલિકોન સૌર કોષોની કાર્યક્ષમતા વધારવાની મંજૂરી મળી.

ઇન્ડિયમ, ગેલિયમ અને આર્સેનાઇડ પર આધારિત તીક્ષ્ણ ટ્રાયલેયર કોષો, 4 બાય 4 mm માપવા, 44.4% ની કાર્યક્ષમતા દર્શાવે છે. તેઓ 2013 માં દર્શાવવામાં આવ્યા હતા. પરંતુ તે જ વર્ષે, ફ્રેન્ચ કંપની Soitec, બર્લિન સેન્ટર સાથે મળીને. Helmholtz અને Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ના નિષ્ણાતોએ ફ્રેસ્નલ લેન્સ ફોટોસેલનો વિકાસ પૂર્ણ કર્યો છે.

તેની કાર્યક્ષમતા 44.7% છે. અને એક વર્ષ પછી, 2014 માં, Fraunhofer સંસ્થાએ 46% ની કાર્યક્ષમતા મેળવી, ફરીથી ફ્રેસ્નેલ લેન્સ તત્વ પર. સૌર કોષની રચનામાં ચાર જંકશન હોય છે: ઈન્ડિયમ ગેલિયમ ફોસ્ફેટ, ગેલિયમ આર્સેનાઈડ, ગેલિયમ ઈન્ડિયમ આર્સેનાઈડ અને ઈન્ડિયમ ફોસ્ફેટ.

સેલના નિર્માતાઓ દાવો કરે છે કે ફ્રેસ્નલ લેન્સ (16 ચોરસ સે.મી. દરેક) અને અતિ-કાર્યક્ષમ પ્રાપ્ત કરનાર ફોટોસેલ્સ (દરેક માત્ર 7 ચોરસ મીમી) સહિત 52 મોડ્યુલ ધરાવતી બેટરી, સૈદ્ધાંતિક રીતે, પ્રકાશના 230 સૂર્યને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે ... .

અત્યારે આપણી પાસે જે છે તેનો સૌથી આશાસ્પદ વિકલ્પ, વિશ્લેષકો લગભગ 85% ની કાર્યક્ષમતા સાથે ફોટોવોલ્ટેઇક કોષોની નજીકના ભવિષ્યમાં સર્જન જુએ છે, જે સૂર્યના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનને કારણે થતા વર્તમાનને સુધારવાના સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે (છેવટે, સૂર્યપ્રકાશ લગભગ 500 THz ની આવર્તન સાથે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ છે) થોડા નેનોમીટરના કદ સાથે નાના નેનોએન્ટેના પર.