فوٹوولٹکس میں بڑی تبدیلی آچکی ہے۔اگلا مین اسٹریم ٹیکنالوجی کون ہو گا؟

2022 پوری دنیا کے لیے چیلنجوں سے بھرا سال ہے۔نیو چیمپیئنز کی وبا ابھی مکمل طور پر ختم نہیں ہوئی ہے اور اس کے بعد روس اور یوکرین میں بحران پیدا ہو گیا ہے۔اس پیچیدہ اور غیر مستحکم بین الاقوامی صورتحال میں، دنیا کے تمام ممالک کی توانائی کی حفاظت کی مانگ روز بروز بڑھ رہی ہے۔

مستقبل میں توانائی کے بڑھتے ہوئے فرق سے نمٹنے کے لیے، فوٹو وولٹک صنعت نے دھماکہ خیز ترقی کو راغب کیا ہے۔ایک ہی وقت میں، مارکیٹ ہائی لینڈ پر قبضہ کرنے کے لیے مختلف کاروباری ادارے فوٹو وولٹک سیل ٹیکنالوجی کی نئی نسل کو فعال طور پر فروغ دے رہے ہیں۔

سیل ٹیکنالوجی کے تکراری راستے کا تجزیہ کرنے سے پہلے، ہمیں فوٹو وولٹک پاور جنریشن کے اصول کو سمجھنے کی ضرورت ہے۔

فوٹو وولٹک پاور جنریشن ایک ٹیکنالوجی ہے جو سیمی کنڈکٹر انٹرفیس کے فوٹو وولٹک اثر کو براہ راست روشنی کی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال کرتی ہے۔اس کا بنیادی اصول سیمی کنڈکٹر کا فوٹو الیکٹرک اثر ہے: متضاد سیمی کنڈکٹر یا سیمی کنڈکٹر کے مختلف حصوں اور روشنی کی وجہ سے دھاتی بانڈنگ کے درمیان ممکنہ فرق کا رجحان۔

جب فوٹون دھات پر چمکتے ہیں تو، توانائی کو دھات میں موجود الیکٹران کے ذریعے جذب کیا جا سکتا ہے، اور الیکٹران دھات کی سطح سے نکل کر فوٹو الیکٹران بن سکتا ہے۔سلیکون ایٹموں میں چار بیرونی الیکٹران ہوتے ہیں۔اگر پانچ بیرونی الیکٹرانوں والے فاسفورس ایٹموں کو سلکان مواد میں ڈوپ کیا جائے تو N قسم کے سلکان ویفرز بن سکتے ہیں۔اگر تین بیرونی الیکٹرانوں والے بوران ایٹموں کو سلیکون مواد میں ڈوپ کیا جائے تو ایک P قسم کی سلکان چپ بن سکتی ہے۔"

P قسم کی بیٹری چپ اور N قسم کی بیٹری چپ بالترتیب P قسم کی سلکان چپ اور N قسم کی سلکان چپ مختلف ٹیکنالوجیز کے ذریعے تیار کی جاتی ہیں۔

2015 سے پہلے، ایلومینیم بیک فیلڈ (BSF) بیٹری چپس نے تقریباً پوری مارکیٹ پر قبضہ کر لیا تھا۔

ایلومینیم بیک فیلڈ بیٹری بیٹری کا سب سے روایتی راستہ ہے: کرسٹل لائن سلکان فوٹوولٹک سیل کے پی این جنکشن کی تیاری کے بعد، ایلومینیم فلم کی ایک تہہ کو سلکان چپ کی بیک لائٹ سطح پر P+پرت تیار کرنے کے لیے جمع کیا جاتا ہے، اس طرح ایک ایلومینیم بیک فیلڈ بنتا ہے۔ ، ایک اعلی اور کم جنکشن الیکٹرک فیلڈ کی تشکیل، اور کھلے سرکٹ وولٹیج کو بہتر بنانا۔

تاہم، ایلومینیم بیک فیلڈ بیٹری کی شعاع ریزی مزاحمت ناقص ہے۔ایک ہی وقت میں، اس کی حد تبادلوں کی کارکردگی صرف 20% ہے، اور اصل تبادلوں کی شرح کم ہے۔اگرچہ حالیہ برسوں میں، صنعت نے بی ایس ایف بیٹری کے عمل میں بہتری لائی ہے، لیکن اس کی موروثی حدود کی وجہ سے بہتری بڑی نہیں ہے، یہی وجہ ہے کہ اسے تبدیل کرنا مقدر ہے۔

2015 کے بعد، پرک بیٹری چپس کے مارکیٹ شیئر میں تیزی سے اضافہ ہوا ہے۔

پرک بیٹری چپ کو روایتی ایلومینیم بیک فیلڈ بیٹری چپ سے اپ گریڈ کیا گیا ہے۔بیٹری کے پچھلے حصے پر ڈائی الیکٹرک پاسیویشن پرت کو جوڑنے سے، فوٹو الیکٹرک نقصان کو کامیابی سے کم کیا جاتا ہے اور تبادلوں کی کارکردگی بہتر ہوتی ہے۔

سال 2015 فوٹو وولٹک خلیوں کی تکنیکی تبدیلی کا پہلا سال تھا۔اس سال میں، پرک ٹیکنالوجی کی کمرشلائزیشن مکمل ہو گئی، اور بیٹریوں کی بڑے پیمانے پر پیداواری کارکردگی پہلی بار ایلومینیم بیک فیلڈ بیٹریوں کی تبادلوں کی حد سے 20 فیصد تک بڑھ گئی، باضابطہ طور پر بڑے پیمانے پر پیداوار کے مرحلے میں داخل ہوئی۔

تبدیلی کی کارکردگی اعلی اقتصادی فوائد کی نمائندگی کرتی ہے۔بڑے پیمانے پر پیداوار کے بعد، پرک بیٹری چپس کا مارکیٹ شیئر تیزی سے بڑھ گیا ہے اور تیزی سے ترقی کے مرحلے میں داخل ہو گیا ہے۔مارکیٹ شیئر 2016 میں 10.0% سے بڑھ کر 2021 میں 91.2% ہو گیا ہے۔ فی الحال، یہ مارکیٹ میں بیٹری چپ کی تیاری کی ٹیکنالوجی کا مرکزی دھارا بن چکا ہے۔

تبادلوں کی کارکردگی کے لحاظ سے، 2021 میں Perc بیٹریوں کی بڑے پیمانے پر پیداوار کی اوسط تبادلوں کی کارکردگی 23.1% تک پہنچ جائے گی، جو 2020 کے مقابلے میں 0.3% زیادہ ہے۔

نظریاتی حد کی کارکردگی کے نقطہ نظر سے، سولر انرجی ریسرچ انسٹی ٹیوٹ کے حساب سے، پی قسم کی مونو کرسٹل لائن سلکان پرک بیٹری کی نظریاتی حد کی کارکردگی 24.5 فیصد ہے، جو اس وقت نظریاتی حد کی کارکردگی کے بہت قریب ہے، اور وہاں محدود ہے۔ مستقبل میں بہتری کی گنجائش۔

لیکن فی الحال، Perc سب سے مرکزی دھارے میں شامل بیٹری چپ ٹیکنالوجی ہے۔CPI کے مطابق، 2022 تک، PERC بیٹریوں کی بڑے پیمانے پر پیداواری کارکردگی 23.3% تک پہنچ جائے گی، پیداواری صلاحیت 80% سے زیادہ ہوگی، اور مارکیٹ شیئر اب بھی پہلے نمبر پر رہے گا۔

موجودہ این قسم کی بیٹری کے تبادلوں کی کارکردگی میں واضح فوائد ہیں اور یہ اگلی نسل کے مرکزی دھارے میں شامل ہو جائے گی۔

این قسم کی بیٹری چپ کے کام کرنے کا اصول پہلے متعارف کرایا جا چکا ہے۔دو قسم کی بیٹریوں کی نظریاتی بنیاد کے درمیان کوئی ضروری فرق نہیں ہے۔تاہم، صدی میں B اور P کو پھیلانے کی ٹیکنالوجی میں فرق کی وجہ سے، انہیں صنعتی پیداوار میں مختلف چیلنجوں اور ترقی کے امکانات کا سامنا ہے۔

P قسم کی بیٹری کی تیاری کا عمل نسبتاً آسان ہے اور لاگت بھی کم ہے، لیکن تبادلوں کی کارکردگی کے لحاظ سے P قسم کی بیٹری اور N قسم کی بیٹری کے درمیان ایک خاص فرق ہے۔N قسم کی بیٹری کا عمل زیادہ پیچیدہ ہے، لیکن اس میں اعلیٰ تبادلوں کی کارکردگی، روشنی کی کشندگی اور اچھے کمزور روشنی کے اثرات کے فوائد ہیں۔