উচ্চ তাপমাত্রা কীভাবে একটি সৌর কোষের পারফরম্যান্সকে প্রভাবিত করে, এবং এটি উন্নত করার জন্য কী করা যেতে পারে?

উচ্চ তাপমাত্রার প্রভাব সৌর সেলের কার্যকারিতায়

কম রূপান্তর কার্যকারিতা

সবচেয়ে বেশি সৌর সেল (যেমন ক্রিস্টালাইন সিলিকন সৌর সেল) এর জন্য, তাদের রূপান্তর কার্যকারিতা তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পায়। এটি কারণ, উচ্চ তাপমাত্রায়, সিলিকন সহ অর্ধপরিবাহী পদার্থের অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তিত হয়। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, অর্ধপরিবাহীর ব্যান্ড-গ্যাপ প্রস্থ হ্রাস পায়, ফলে অধিক ক্যারিয়ার (ইলেকট্রন-হোল জোড়া) সৃষ্টি হয় আন্তরিক উত্তেজনার মাধ্যমে। তবে, এই অতিরিক্ত ক্যারিয়ার পুনর্সংযোজনের সম্ভাবনাও বৃদ্ধি পায়, ফলে ইলেকট্রোডে সংগ্রহ করা যায় এমন কার্যকর ক্যারিয়ারের সংখ্যা আপেক্ষিকভাবে হ্রাস পায়, ফলে ব্যাটারির শর্ট সার্কিট বিদ্যুৎ, ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ এবং ফিল ফ্যাক্টর হ্রাস পায়, এবং শেষ পর্যন্ত রূপান্তর কার্যকারিতা হ্রাস পায়। উদাহরণস্বরূপ, ক্রিস্টালাইন সিলিকন সৌর সেলের তাপমাত্রা গুণাঙ্ক প্রায় -0.4% /°C থেকে -0.5% /°C, যার মানে হল প্রতি 1°C তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে তাদের রূপান্তর কার্যকারিতা 0.4% থেকে 0.5% হ্রাস পায়।

কম আয়ু

উচ্চ তাপমাত্রা সৌর মডিউলের অভ্যন্তরীণ পদার্থের পুরানো হওয়ার প্রক্রিয়াকেও ত্বরান্বিত করে। ব্যাটারির প্যাকেজিং পদার্থের বিষয়ে, উচ্চ তাপমাত্রা প্যাকেজিং ফিল্ম (যেমন EVA ফিল্ম) এর পুরানো হওয়া, হলুদ হওয়া, স্তর বিচ্ছিন্নতা এবং অন্যান্য সমস্যার কারণ হতে পারে। ব্যাটারি নিজের জন্য, উচ্চ তাপমাত্রা সিলিকন ওয়াফারের অভ্যন্তরীণ ল্যাটিস দোষের বৃদ্ধির কারণ হতে পারে, ফলে ব্যাটারির দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতা এবং আয়ু প্রভাবিত হয়।

উচ্চ তাপমাত্রায় সৌর সেলের কার্যকারিতা উন্নত করার পদ্ধতি

তাপ বিসর্জন ডিজাইন

অ-সক্রিয় তাপ বিসর্জন

সৌর সেল মডিউলের কাঠামোগত ডিজাইন তাপ বিসর্জনের পক্ষে সহায়ক। উদাহরণস্বরূপ, প্যানেলের পিছনের দিক এবং বায়ুর মধ্যে সংস্পর্শের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি করা, প্যানেলের পিছনের প্লেট হিসাবে উত্তম তাপ পরিবহন ক্ষমতার পদার্থ ব্যবহার, যেমন ধাতু পিছনের প্লেট বা উচ্চ তাপ পরিবহন ক্ষমতার যৌথ পিছনের প্লেট, ফলে ব্যাটারি দ্বারা উৎপন্ন তাপ বাইরের পরিবেশে সহজে প্রেরণ করা যায়। এছাড়াও, ব্যাটারি মডিউলের প্যাকেজিং কাঠামো যুক্তিযুক্তভাবে ডিজাইন করা হয়, এবং উত্তম বায়ুপরিবহন ক্ষমতার প্যাকেজিং পদার্থ ব্যবহার করা হয় তাপ বিসর্জনের জন্য সহায়তা করতে।

সক্রিয় তাপ বিসর্জন

বায়ু শীতলকরণ ডিভাইস যেমন ফ্যান ব্যবহার করা যেতে পারে। সৌর অ্যারেতে ছোট ফ্যান স্থাপন করা হয় বায়ুর বলয় প্রবাহের মাধ্যমে ব্যাটারির পৃষ্ঠ থেকে তাপ অপসারণ করতে। বড় সৌর শক্তি কেন্দ্রের জন্য, তরল শীতলকরণ ব্যবস্থাও ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন পাইপে পানি বা বিশেষ শীতলকরণ তরল প্রবাহিত করে ব্যাটারি মডিউল দ্বারা উৎপন্ন তাপ অপসারণ করা। এই পদ্ধতির তাপ বিসর্জন কার্যকারিতা উচ্চ, কিন্তু খরচ সাপেক্ষে উচ্চ, এবং এটি বড় মাপের কেন্দ্র বা যে বিশেষ প্রয়োগ ক্ষেত্রগুলিতে উচ্চ বিদ্যুৎ উৎপাদন কার্যকারিতা প্রয়োজন সেখানে উপযোগী।

পদার্থের উন্নতি

নতুন অর্ধপরিবাহী পদার্থ

উন্নত তাপমাত্রা বৈশিষ্ট্যযুক্ত নতুন অর্ধপরিবাহী পদার্থ গবেষণা ও উন্নয়ন করা হয় সৌর সেল তৈরি করতে। উদাহরণস্বরূপ, পেরোভস্কাইট সৌর সেল উচ্চ তাপমাত্রায় সাপেক্ষভাবে ভাল কার্যকারিতা স্থিতিশীলতা দেখায়, এবং তাদের তাপমাত্রা গুণাঙ্ক ক্রিস্টালাইন সিলিকন সেলের তুলনায় কম। যদিও পেরোভস্কাইট ব্যাটারি এখনও কিছু প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন, তবুও তারা উচ্চ তাপমাত্রার কার্যকারিতা উন্নত করার জন্য বিশাল সম্ভাবনা রয়েছে।

উচ্চ তাপমাত্রার প্রতিরোধ ক্ষম প্যাকেজিং পদার্থ

উচ্চ তাপমাত্রার প্রতিরোধ ক্ষম প্যাকেজিং পদার্থ উন্নয়ন ও ব্যবহার। উদাহরণস্বরূপ, ঐতিহ্যগত EVA ফিল্মের পরিবর্তে নতুন পলিঅলিফিন প্যাকেজিং পদার্থ ব্যবহার, এই পদার্থ উচ্চ তাপমাত্রায় ভাল স্থিতিশীলতা দেখায়, ফলে প্যাকেজিং পদার্থের পুরানো হওয়া থেকে ব্যাটারির কার্যকারিতার প্রভাব হ্রাস করা যায়।

অপটিক্যাল ব্যবস্থাপনা এবং তাপমাত্রা সম্পূরণ প্রযুক্তি

অপটিক্যাল ব্যবস্থাপনা

অপটিক্যাল ডিজাইন দ্বারা ব্যাটারি দ্বারা শোষিত অতিরিক্ত তাপ হ্রাস করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, নির্বাচিত শোষণ কোটিং বা অপটিক্যাল রিফ্লেক্টর ব্যবহার করা হয় যাতে সৌর সেল শুধুমাত্র বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য ব্যবহার করা যায় এমন নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসরের আলো শোষণ করে, অন্যান্য তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসরের আলো যেখানে তাপ সহজে উৎপন্ন হয় তা প্রতিফলিত করে, ফলে সেলের তাপমাত্রা হ্রাস পায়।

তাপমাত্রা সম্পূরণ প্রযুক্তি

তাপমাত্রা সম্পূরণ প্রযুক্তি সৌর সেলের সার্কিট ডিজাইনে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, সার্কিটে তাপমাত্রা সেন্সর এবং সম্পূরণ সার্কিট যোগ করা হয়, ফলে ব্যাটারির তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে ব্যাটারির কার্য স্থিতি বাস্তব সময়ে সমন্বয় করা যায়, যেমন লোড রেজিস্ট্যান্স পরিবর্তন করা বা বিপরীত বায়াস প্রয়োগ করা, ফলে উচ্চ তাপমাত্রার ব্যাটারির কার্যকারিতার উপর অনুকূল প্রভাব হ্রাস করা যায়।