सोलर सेल मटेरिअल्सचा परिचय
सोलर सेल मटेरिअल्सचा परिचय
1. सौर पेशींचा विकास इतिहास:
1839 पासून, के बेक्वेरल प्रथम रासायनिक पेशींमध्ये फोटोव्होल्टेइक प्रभाव पाहिला, सौर पेशींसाठी कच्च्या मालावरील लोकांचे संशोधन कधीही थांबले नाही. सौर पेशींच्या विकास प्रक्रियेत, स्कॉटकी बॅटरी, एम1एस बॅटरी एमआयएनपी बॅटरी यासारख्या विविध संरचनांच्या विविध बॅटरी आल्या आहेत; हेटरोजंक्शन पेशी (जसे की ITO (n)/Si (p), a-Si / c-si, Ge / Si), इ, ज्यामध्ये एकसंध pn जंक्शन पेशी शेवटी वर्चस्व गाजवतात. सोलर सेल हे खालील सामग्रीद्वारे ओळखले जातात: क्रिस्टलीय सिलिकॉन पेशी, TOPCon पेशी, आकारहीन पेशी, तांबे स्टील सेलेनियम बॅटरी, पाउंड पिकॅक्स बॅटरी, आर्सेनाइड बॅटरी इ. कारण सिलिकॉन हा पृथ्वीवरील दुसरा सर्वात मुबलक घटक आहे, सर्वात परिपक्व तंत्रज्ञान, आणि क्रिस्टलीय सिलिकॉनचे स्थिर आणि गैर-विषारी गुणधर्म, ते सौर सेल संशोधन आणि अनुप्रयोगासाठी मुख्य सामग्री बनले आहे.
2. क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर पेशींचा विकास:
क्रिस्टलीय सिलिकॉन पेशींचा विकास तीन टप्प्यांत विभागलेला आहे. पहिला टप्पा: 1954 मध्ये, बेल लॅब्सने 6% कार्यक्षमतेसह क्रिस्टलीय सिलिकॉन सेल विकसित केला आणि सिलिकॉन पेशींचे आधुनिक युग सुरू झाले. पुढील 10 वर्षांमध्ये, स्फटिकासारखे सिलिकॉन पेशींचा वापर वाढतच गेला आणि प्रक्रिया सुधारत राहिली. दुसरा कालावधी 70 च्या दशकाच्या सुरुवातीस सुरू झाला, ज्या दरम्यान सौर पेशींची रूपांतरण कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारली गेली आणि त्याच वेळी, क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर पेशींचा ग्राउंड ऍप्लिकेशन वाढविला गेला आणि किंमत कमी होत गेली. 90 च्या दशकाच्या सुरुवातीस, क्रिस्टलीय सिलिकॉन पेशींनी जलद विकासाच्या टप्प्यात प्रवेश केला, मुख्यत्वे पृष्ठभागाच्या निष्क्रियीकरण तंत्रज्ञानाचा परिचय करून देणे, संपर्क पुनर्संयोजन प्रभाव कमी करणे, वाहक जीवन सुधारण्यासाठी पोस्ट-ट्रीटमेंट आणि बॅटरीच्या उत्पादन प्रक्रियेत प्रकाश-ट्रॅपिंग प्रभाव सुधारणे. बॅटरीची कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारली गेली आहे, उत्पादन खर्च आणखी कमी केला गेला आहे आणि अनुप्रयोगांचा विस्तार केला गेला आहे.
3. मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर पेशींचे फायदे
70 च्या दशकाच्या मध्यापासून, सौर पेशींसाठी कच्च्या मालावर क्रिस्टलीय सिलिकॉनचे वर्चस्व आहे. सौर पेशी प्रामुख्याने विभागल्या जातात: मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पेशी, पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पेशी आणि पातळ-फिल्म क्रिस्टलीय सिलिकॉन पेशी. पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पेशींच्या उदयामुळे सौर पेशींचा उत्पादन खर्च कमी झाला आहे आणि त्याची उत्पादन उपकरणे आणि उत्पादन प्रक्रिया सोपी आहे आणि कमी सामग्रीची आवश्यकता आहे. तथापि, सामग्री आणि प्रक्रियेतील विविध दोषांमुळे, त्याची रूपांतरण कार्यक्षमता कमी आहे. मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पेशी कच्चा माल म्हणून उच्च-शुद्धता सिलिकॉन वापरतात, झोन मेल्टिंग आणि शुध्दीकरण पद्धत (FZ पद्धत) किंवा उचलण्याची पद्धत (CZ पद्धत) द्वारे वाढतात आणि त्यांची सरासरी रूपांतरण कार्यक्षमता 24% डाव्या दगडापर्यंत पोहोचू शकते, जी 5% पेक्षा जास्त आहे. पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर पेशींपेक्षा जास्त.
4. सौर पॅनेलच्या विकासाचा कल
उद्योगाच्या विकासासह, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पेशींची किंमत कमी आणि कमी होत आहे. त्याची कार्यक्षमता स्थिर आहे, रूपांतरण कार्यक्षमतेतही प्रगती होत आहे आणि सौर पॅनेलसाठी हा सर्वात महत्त्वाचा कच्चा माल बनला आहे. घन-स्थिती भौतिकशास्त्राच्या दृष्टीकोनातून, सिलिकॉन सामग्री सर्वात आदर्श फोटोव्होल्टेइक सामग्री नाहीत. मुख्यतः सिलिकॉन हा बँडगॅप सेमीकंडक्टर असल्यामुळे, त्याचा प्रकाश शोषण गुणांक कमी आहे, त्यामुळे इतर फोटोव्होल्टेइक सामग्रीचा अभ्यास देखील एक ट्रेंड बनला आहे. त्यांपैकी कॅडमियम टेल्युराइड (CdTe), कॉपर इंडियम सेलेनियम (CulnSe2), आणि पेरोव्स्काईट हे तीन अतिशय आशादायक फोटोव्होल्टेइक मटेरियल मानले जातात आणि काही प्रगती झाली आहे, परंतु मोठ्या प्रमाणात उत्पादनापासून अजून बराच पल्ला गाठायचा आहे आणि मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पेशींशी स्पर्धा करा.
मागील:सोलर पॅनेलचा परिचय