சூரிய மின்கலங்கள் மற்றும் தொகுதிகளின் செயல்திறன்

ஒவ்வொரு ஆண்டும், ஆற்றல் பற்றாக்குறை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் மாசுபாட்டின் பிரச்சினைகள் மோசமாகி வருகின்றன: புதைபடிவ வளங்கள் குறைந்து வருகின்றன, மேலும் மனிதனின் மின்சார நுகர்வு தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது. இந்த சூழலில், விஞ்ஞானிகள் மின்சாரம் உற்பத்தி செய்வதற்கான மாற்று முறைகளை தொடர்ந்து மேம்படுத்துவதில் ஆச்சரியமில்லை.

காற்று, அலைகள், கடல் அலைகள், பூமியின் வெப்பம் மற்றும் பிற சுத்தமான ஆதாரங்களுடன், அவற்றின் முக்கியத்துவத்தை இழக்காதீர்கள். சூரிய மின் நிலையங்கள், பாரம்பரியமாக ஒளிமின்னழுத்த செல்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட பேட்டரிகளிலிருந்து கட்டப்பட்டது. சூரிய மின்கலங்களுக்கான முக்கியத் தேவை, அதிகபட்ச செயல்திறன், சூரிய கதிர்வீச்சை மின்சாரமாக மாற்றுவதற்கான அதிகபட்ச திறன் ஆகும்.

சூரிய மின்கலங்களின் பிடிப்பு என்னவென்றால், கதிரியக்கப் பாய்வு (சூரியனிலிருந்து கதிர்வீச்சு மற்றும் பூமியை அடையும்) வளிமண்டலத்தின் மேல் எல்லையில் 1400 W / m2 என்ற பகுதியில் ஒரு குறிப்பிட்ட சக்தியைக் கொண்டிருந்தாலும், பூமியின் மேற்பரப்புக்கு அருகில் மேகமூட்டமான வானிலையில் ஐரோப்பிய கண்டத்தில் அது 100 W / sq.m மட்டுமே மாறும். மற்றும் இன்னும் குறைவாக.

ஒரு சோலார் செல், தொகுதி, வரிசையின் செயல்திறன் - ஒரு சூரிய மின்கலம், தொகுதி, பேட்டரி ஆகியவற்றின் மின் வெளியீட்டின் விகிதம், ஒரு பகுதிக்கு சூரிய ஆற்றல் ஃப்ளக்ஸ் அடர்த்தியின் தயாரிப்புக்கு, முறையே, செல், தொகுதி, பேட்டரி.

சூரிய மின் உற்பத்தி நிலையத்தின் செயல்திறன் - சூரிய மின் நிலையத்தின் மேற்பரப்புக்கு ஒரே நேர இடைவெளியில் பெறப்பட்ட சூரிய ஆற்றலுடன் உருவாக்கப்படும் மின் ஆற்றலின் விகிதம், இது சூரியனின் கதிர்களுக்கு சாதாரண விமானத்தில் சூரிய மின் நிலையத்தின் பரப்பளவைக் குறிக்கிறது. .

இன்று மிகவும் பிரபலமான சோலார் பேனல்கள் சூரியனின் கதிர்களில் இருந்து 9 முதல் 24% செயல்திறனுடன் மின்சாரத்தைப் பிரித்தெடுப்பதை சாத்தியமாக்குகின்றன. அத்தகைய பேட்டரியின் சராசரி விலை ஒரு வாட்டிற்கு சுமார் 2 யூரோக்கள் ஆகும், அதே நேரத்தில் ஒளிமின்னழுத்த மின்கலங்களிலிருந்து மின்சாரத்தின் தொழில்துறை உற்பத்தி இன்று kWh க்கு 0.25 யூரோக்கள் செலவாகும். இதற்கிடையில், ஐரோப்பிய ஃபோட்டோவோல்டாயிக் அசோசியேஷன் 2021 இல் தொழில்துறையில் உற்பத்தி செய்யப்படும் "சோலார்" மின்சாரத்தின் விலை kWh ஒன்றுக்கு €0.1 ஆக குறையும் என்று கணித்துள்ளது.

உலகெங்கிலும் உள்ள விஞ்ஞானிகள் தங்கள் செயல்திறனை மேம்படுத்த முயற்சிக்கின்றனர் புகைப்பட செல்கள்… ஒவ்வொரு ஆண்டும் பல்வேறு நிறுவனங்களில் இருந்து செய்திகள் வருகின்றன, அங்கு விஞ்ஞானிகள் மீண்டும் மீண்டும் சாதனை திறன் கொண்ட சூரிய தொகுதிகள், ஒரு புதிய இரசாயன கலவையின் அடிப்படையில் சூரிய தொகுதிகள், அதிக திறன் கொண்ட செறிவூட்டல்கள் கொண்ட சூரிய தொகுதிகள் போன்றவற்றை உருவாக்குகிறார்கள்.

2009 இல் ஸ்பெக்ட்ரோலாப் மூலம் முதல் உயர் திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலங்கள் பகிரங்கமாக நிரூபிக்கப்பட்டன. பின்னர் செல்களின் செயல்திறன் 41.6% ஐ எட்டியது, அதே நேரத்தில் 39% செயல்திறன் கொண்ட சூரிய மின்கலங்களின் தொழில்துறை உற்பத்தியின் ஆரம்பம் 2011 இல் அறிவிக்கப்பட்டது. இதன் விளைவாக, 2016 இல் ஸ்பெக்ட்ரோலேப் சோலார் பேனல்களின் உற்பத்தியைத் தொடங்கியது. விண்கலங்களின் செயல்திறன் 30, 7%.

2011 இல்கலிஃபோர்னியாவை தளமாகக் கொண்ட சோலார் ஜங்ஷன் 5.5 மிமீ 5.5 மிமீ சூரிய மின்கலத்துடன் 43.5% அதிக செயல்திறனை அடைந்தது, சமீபத்தில் ஸ்பெக்ட்ரோலாப் அமைத்த சாதனையை முறியடித்தது. பல அடுக்கு மூன்று அடுக்கு கூறுகள் ஒரு ஆலையில் தயாரிக்க திட்டமிடப்பட்டது, அதன் கட்டுமானத்திற்கு எரிசக்தி அமைச்சகத்தின் கடன் தேவைப்பட்டது.

சன் சிம்பா சூரிய குடும்பம் இதில் அடங்கும் ஆப்டிகல் செறிவூட்டிமற்றும் 26 முதல் 30% வரை செயல்திறனுடன், வெளிச்சம் மற்றும் ஒளியின் நிகழ்வுகளின் கோணத்தைப் பொறுத்து, கனடிய நிறுவனமான மோர்கன் சோலார் 2012 இல் வழங்கப்பட்டது. தனிமங்களில் காலியம் ஆர்சனைடு, ஜெர்மானியம் மற்றும் பிளெக்ஸிகிளாஸ் ஆகியவை அடங்கும்.இந்த வளர்ச்சி ஒரு விதவை பாரம்பரிய சிலிக்கான் சூரிய மின்கலங்களின் செயல்திறனை அதிகரிக்க அனுமதித்தது.

இண்டியம், காலியம் மற்றும் ஆர்சனைடு ஆகியவற்றை அடிப்படையாகக் கொண்ட கூர்மையான ட்ரைலேயர் செல்கள், 4 ஆல் 4 மிமீ அளவைக் கொண்டு, 44.4% செயல்திறனைக் காட்டுகின்றன. அவை 2013 இல் நிரூபிக்கப்பட்டன. ஆனால் அதே ஆண்டில், பிரெஞ்சு நிறுவனமான Soitec, பெர்லின் மையத்துடன் சேர்ந்து. ஹெல்ம்ஹோல்ட்ஸ் மற்றும் ஃபிரான்ஹோஃபர் இன்ஸ்டிடியூட் ஃபார் சோலார் எனர்ஜி சிஸ்டம்ஸ் நிபுணர்கள் ஃப்ரெஸ்னல் லென்ஸ் போட்டோசெல்லை உருவாக்கி முடித்துள்ளனர்.

இதன் செயல்திறன் 44.7% ஆகும். ஒரு வருடம் கழித்து, 2014 இல், ஃபிரான்ஹோஃபர் நிறுவனம் 46% செயல்திறனைப் பெற்றது, மீண்டும் ஒரு ஃப்ரெஸ்னல் லென்ஸ் உறுப்பு. சூரிய மின்கல அமைப்பு நான்கு சந்திப்புகளைக் கொண்டுள்ளது: இண்டியம் காலியம் பாஸ்பேட், காலியம் ஆர்சனைடு, காலியம் இண்டியம் ஆர்சனைடு மற்றும் இண்டியம் பாஸ்பேட்.

ஃபிரெஸ்னல் லென்ஸ்கள் (ஒவ்வொன்றும் 16 சதுர செ.மீ.) மற்றும் அதி-திறனுள்ள பெறுதல் ஃபோட்டோசெல்கள் (ஒவ்வொன்றும் 7 சதுர. மி.மீ. மட்டுமே) உள்ளிட்ட 52 தொகுதிகள் கொண்ட பேட்டரி, கொள்கையளவில், 230 சூரிய ஒளியை மின்சாரமாக மாற்ற முடியும் என்று செல் உருவாக்கியவர்கள் கூறுகின்றனர். .

சூரியனின் மின்காந்த கதிர்வீச்சினால் ஏற்படும் மின்னோட்டத்தை சரிசெய்யும் கொள்கையின் அடிப்படையில் செயல்படும், சுமார் 85% திறன் கொண்ட ஒளிமின்னழுத்த செல்கள் எதிர்காலத்தில் உருவாக்கப்படுவதை ஆய்வாளர்கள் பார்க்கிறார்கள் (எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, சூரிய ஒளி ஒரு சில நானோமீட்டர் அளவுள்ள சிறிய நானோஅன்டெனாவில் சுமார் 500 THz அதிர்வெண் கொண்ட மின்காந்த அலை ஆகும்.