ഫോട്ടോവോൾട്ടായിക്കിൽ വലിയ മാറ്റം വന്നിരിക്കുന്നു.അടുത്ത മുഖ്യധാരാ സാങ്കേതികവിദ്യ ആരായിരിക്കും?

2022 ലോകം മുഴുവൻ വെല്ലുവിളികൾ നിറഞ്ഞ വർഷമാണ്.ന്യൂ ചാമ്പ്യൻസ് പകർച്ചവ്യാധി ഇതുവരെ പൂർണ്ണമായും അവസാനിച്ചിട്ടില്ല, റഷ്യയിലും ഉക്രെയ്നിലും പ്രതിസന്ധി തുടർന്നു.സങ്കീർണ്ണവും അസ്ഥിരവുമായ ഈ അന്താരാഷ്‌ട്ര സാഹചര്യത്തിൽ, ലോകത്തിലെ എല്ലാ രാജ്യങ്ങളുടെയും ഊർജ സുരക്ഷയുടെ ആവശ്യം അനുദിനം വളരുകയാണ്.

ഭാവിയിൽ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ഊർജ്ജ വിടവ് നേരിടാൻ, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വ്യവസായം സ്ഫോടനാത്മകമായ വളർച്ചയെ ആകർഷിച്ചു.അതേസമയം, മാർക്കറ്റ് ഹൈലാൻഡ് പിടിച്ചെടുക്കാൻ വിവിധ സംരംഭങ്ങളും പുതിയ തലമുറ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സെൽ സാങ്കേതികവിദ്യയെ സജീവമായി പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.

സെൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആവർത്തന റൂട്ട് വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനുമുമ്പ്, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ ജനറേഷന്റെ തത്വം നാം മനസ്സിലാക്കേണ്ടതുണ്ട്.

അർദ്ധചാലക ഇന്റർഫേസിന്റെ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പ്രഭാവം ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശത്തെ നേരിട്ട് വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്ന ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ ജനറേഷൻ.ഇതിന്റെ പ്രധാന തത്വം അർദ്ധചാലകത്തിന്റെ ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക് ഇഫക്റ്റാണ്: വൈവിധ്യമാർന്ന അർദ്ധചാലകങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ അർദ്ധചാലകത്തിന്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസത്തിന്റെ പ്രതിഭാസവും പ്രകാശം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ലോഹ ബോണ്ടിംഗും.

ലോഹത്തിൽ ഫോട്ടോണുകൾ തിളങ്ങുമ്പോൾ, ലോഹത്തിലെ ഒരു ഇലക്ട്രോണിന് ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോണിന് ലോഹ പ്രതലത്തിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടാനും ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രോണായി മാറാനും കഴിയും.സിലിക്കൺ ആറ്റങ്ങൾക്ക് നാല് ബാഹ്യ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉണ്ട്.അഞ്ച് ബാഹ്യ ഇലക്ട്രോണുകളുള്ള ഫോസ്ഫറസ് ആറ്റങ്ങൾ സിലിക്കൺ പദാർത്ഥങ്ങളിലേക്ക് ഡോപ്പ് ചെയ്താൽ, എൻ-ടൈപ്പ് സിലിക്കൺ വേഫറുകൾ ഉണ്ടാകാം;മൂന്ന് ബാഹ്യ ഇലക്ട്രോണുകളുള്ള ബോറോൺ ആറ്റങ്ങൾ സിലിക്കൺ മെറ്റീരിയലിലേക്ക് ഡോപ്പ് ചെയ്താൽ, ഒരു പി-ടൈപ്പ് സിലിക്കൺ ചിപ്പ് രൂപപ്പെടാം."

പി ടൈപ്പ് ബാറ്ററി ചിപ്പും എൻ ടൈപ്പ് ബാറ്ററി ചിപ്പും യഥാക്രമം പി ടൈപ്പ് സിലിക്കൺ ചിപ്പും എൻ ടൈപ്പ് സിലിക്കൺ ചിപ്പും വ്യത്യസ്ത സാങ്കേതിക വിദ്യകളിലൂടെ തയ്യാറാക്കുന്നു.

2015-ന് മുമ്പ്, അലുമിനിയം ബാക്ക് ഫീൽഡ് (ബിഎസ്എഫ്) ബാറ്ററി ചിപ്പുകൾ ഏതാണ്ട് മുഴുവൻ വിപണിയും കൈവശപ്പെടുത്തിയിരുന്നു.

അലൂമിനിയം ബാക്ക് ഫീൽഡ് ബാറ്ററിയാണ് ഏറ്റവും പരമ്പരാഗത ബാറ്ററി റൂട്ട്: ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സെല്ലിന്റെ പിഎൻ ജംഗ്ഷൻ തയ്യാറാക്കിയ ശേഷം, പി+ലെയർ തയ്യാറാക്കുന്നതിനായി അലുമിനിയം ഫിലിമിന്റെ ഒരു പാളി സിലിക്കൺ ചിപ്പിന്റെ ബാക്ക്ലൈറ്റ് പ്രതലത്തിൽ നിക്ഷേപിക്കുകയും അങ്ങനെ ഒരു അലുമിനിയം ബാക്ക് ഫീൽഡ് രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. , ഉയർന്നതും താഴ്ന്നതുമായ ജംഗ്ഷൻ ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡ് രൂപീകരിക്കുകയും ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ് മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, അലുമിനിയം ബാക്ക് ഫീൽഡ് ബാറ്ററിയുടെ വികിരണ പ്രതിരോധം മോശമാണ്.അതേ സമയം, അതിന്റെ പരിധി പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത 20% മാത്രമാണ്, യഥാർത്ഥ പരിവർത്തന നിരക്ക് കുറവാണ്.സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, വ്യവസായം ബി‌എസ്‌എഫ് ബാറ്ററിയുടെ പ്രക്രിയ മെച്ചപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, അതിന്റെ അന്തർലീനമായ പരിമിതികൾ കാരണം, മെച്ചപ്പെടുത്തൽ വലുതല്ല, അത് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ വിധിക്കപ്പെട്ടതിന്റെ കാരണവും ഇതാണ്.

2015 ന് ശേഷം, Perc ബാറ്ററി ചിപ്പുകളുടെ വിപണി വിഹിതം അതിവേഗം വർദ്ധിച്ചു.

Perc ബാറ്ററി ചിപ്പ് പരമ്പരാഗത അലുമിനിയം ബാക്ക് ഫീൽഡ് ബാറ്ററി ചിപ്പിൽ നിന്ന് നവീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.ബാറ്ററിയുടെ പിൻഭാഗത്ത് ഒരു ഡൈഇലക്‌ട്രിക് പാസിവേഷൻ ലെയർ ഘടിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, ഫോട്ടോഇലക്ട്രിക് നഷ്ടം വിജയകരമായി കുറയ്ക്കുകയും പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സെല്ലുകളുടെ സാങ്കേതിക പരിവർത്തനത്തിന്റെ ആദ്യ വർഷമായിരുന്നു 2015.ഈ വർഷം, പെർക് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വാണിജ്യവൽക്കരണം പൂർത്തിയായി, ബാറ്ററികളുടെ വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനക്ഷമത അലൂമിനിയം ബാക്ക് ഫീൽഡ് ബാറ്ററികളുടെ പരിധി പരിവർത്തന ദക്ഷതയെ 20% കവിയുകയും ആദ്യമായി വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദന ഘട്ടത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയും ചെയ്തു.

പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത ഉയർന്ന സാമ്പത്തിക നേട്ടങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനത്തിനുശേഷം, പെർക് ബാറ്ററി ചിപ്പുകളുടെ വിപണി വിഹിതം അതിവേഗം വർദ്ധിക്കുകയും അതിവേഗ വളർച്ചയുടെ ഒരു ഘട്ടത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയും ചെയ്തു.വിപണി വിഹിതം 2016-ൽ 10.0% ആയിരുന്നത് 2021-ൽ 91.2% ആയി ഉയർന്നു. നിലവിൽ, ഇത് വിപണിയിലെ ബാറ്ററി ചിപ്പ് തയ്യാറാക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ മുഖ്യധാരയായി മാറിയിരിക്കുന്നു.

പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമതയുടെ കാര്യത്തിൽ, പെർക് ബാറ്ററികളുടെ വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനത്തിന്റെ ശരാശരി പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത 2021-ൽ 23.1% ൽ എത്തും, 2020-നെ അപേക്ഷിച്ച് 0.3% കൂടുതലാണ്.

സൈദ്ധാന്തിക പരിധി കാര്യക്ഷമതയുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, സോളാർ എനർജി റിസർച്ച് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിന്റെ കണക്കുകൂട്ടൽ അനുസരിച്ച്, പി-ടൈപ്പ് മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ പെർക് ബാറ്ററിയുടെ സൈദ്ധാന്തിക പരിധി കാര്യക്ഷമത 24.5% ആണ്, ഇത് നിലവിൽ സൈദ്ധാന്തിക പരിധി കാര്യക്ഷമതയോട് വളരെ അടുത്താണ്, കൂടാതെ പരിമിതമാണ്. ഭാവിയിൽ മെച്ചപ്പെടുത്താനുള്ള ഇടം.

എന്നാൽ നിലവിൽ, ഏറ്റവും മുഖ്യധാരാ ബാറ്ററി ചിപ്പ് സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് പെർക്.CPI അനുസരിച്ച്, 2022 ഓടെ, PERC ബാറ്ററികളുടെ വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനക്ഷമത 23.3% ൽ എത്തും, ഉൽപ്പാദന ശേഷി 80%-ത്തിലധികം വരും, വിപണി വിഹിതം ഇപ്പോഴും ഒന്നാം സ്ഥാനത്തെത്തും.

നിലവിലെ എൻ-ടൈപ്പ് ബാറ്ററിക്ക് പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമതയിൽ വ്യക്തമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, അത് അടുത്ത തലമുറയുടെ മുഖ്യധാരയായി മാറും.

എൻ-ടൈപ്പ് ബാറ്ററി ചിപ്പിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം മുമ്പ് അവതരിപ്പിച്ചിരുന്നു.രണ്ട് തരം ബാറ്ററികളുടെ സൈദ്ധാന്തിക അടിസ്ഥാനം തമ്മിൽ അവശ്യ വ്യത്യാസമില്ല.എന്നിരുന്നാലും, നൂറ്റാണ്ടിൽ ബി, പി എന്നിവ വ്യാപിക്കുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ കാരണം, വ്യാവസായിക ഉൽപാദനത്തിൽ വ്യത്യസ്ത വെല്ലുവിളികളും വികസന സാധ്യതകളും അവർ അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു.

പി ടൈപ്പ് ബാറ്ററിയുടെ തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയ താരതമ്യേന ലളിതവും ചെലവ് കുറവുമാണ്, എന്നാൽ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമതയുടെ കാര്യത്തിൽ പി ടൈപ്പ് ബാറ്ററിയും എൻ ടൈപ്പ് ബാറ്ററിയും തമ്മിൽ ഒരു നിശ്ചിത വിടവുണ്ട്.N ടൈപ്പ് ബാറ്ററിയുടെ പ്രക്രിയ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാണ്, എന്നാൽ ഇതിന് ഉയർന്ന പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത, ലൈറ്റ് അറ്റൻവേഷൻ ഇല്ല, നല്ല ദുർബലമായ ലൈറ്റ് ഇഫക്റ്റ് എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്.