ಹाय ಟೆಂಪರೇಚರ್ ಹೇಗೆ ಸೋಲರ್ ಸೆಲ್ ಪರಿನಾಮಕತೆಯನ್ನು ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಏನನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು?

उच्च तापमान का सौर सेल के प्रदर्शन पर प्रभाव

परिवर्तन की कुशलता में कमी

अधिकांश सौर सेलों (जैसे, क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल) के लिए, जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, उनकी परिवर्तन की कुशलता घटती जाती है। यह इसलिए है क्योंकि उच्च तापमान पर, सिलिकॉन जैसे अर्धचालक सामग्रियों के आंतरिक गुण बदल जाते हैं। तापमान बढ़ने के साथ, अर्धचालक का बैंड-गैप चौड़ाई घट जाती है, जिससे आंतरिक उत्तेजना के कारण अधिक इलेक्ट्रॉन-होल युग्म उत्पन्न होते हैं। हालाँकि, ये अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन-होल युग्मों के पुनर्संयोजन की संभावना भी बढ़ जाती है, जिससे संकलित किए जा सकने वाले प्रभावी इलेक्ट्रॉनों की संख्या कम हो जाती है, जिससे बैटरी की छोटी सर्किट विद्युत धारा, खुली सर्किट वोल्टेज और फिल फैक्टर में कमी आती है, और अंततः परिवर्तन की कुशलता में कमी आती है। उदाहरण के लिए, क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेलों का तापमान गुणांक लगभग -0.4% /°C से -0.5% /°C होता है, जो इस अर्थ में है कि प्रत्येक 1°C तापमान की वृद्धि के साथ, उनकी परिवर्तन की कुशलता 0.4% से 0.5% तक घट जाती है।

आयु की कमी

उच्च तापमान सौर मॉड्यूल के अंदर की सामग्रियों के वृद्धि प्रक्रिया को भी तेज करता है। बैटरी के पैकेजिंग सामग्रियों के संदर्भ में, उच्च तापमान पैकेजिंग फिल्म (जैसे EVA फिल्म) के वृद्धि, पीला होना, विघटन और अन्य समस्याओं का कारण बन सकता है। बैटरी के लिए, उच्च तापमान सिलिकॉन वायर में अंतरिक्ष दोषों की वृद्धि का कारण बन सकता है, जिससे बैटरी की लंबी अवधि की स्थिरता और आयु पर प्रभाव पड़ता है।

उच्च तापमान पर सौर सेलों के प्रदर्शन को सुधारने की विधियाँ

ताप निकासी डिजाइन

सक्रिय नहीं ताप निकासी

सौर सेल मॉड्यूल का संरचनात्मक डिजाइन ताप निकासी के लिए अनुकूल है। उदाहरण के लिए, पैनल के पीछे और हवा के बीच संपर्क क्षेत्र बढ़ाना, पैनल के बैकप्लेट के रूप में अच्छी तापीय चालकता वाली सामग्री का उपयोग करना, जैसे धातु बैकप्लेट या उच्च तापीय चालकता वाला कंपोजिट बैकप्लेट, जिससे बैटरी द्वारा उत्पन्न ताप आसानी से बाहरी वातावरण में पहुंच सकता है। इसके अलावा, बैटरी के पैकेजिंग संरचना को तर्कसंगत रूप से डिजाइन किया गया है, और अच्छी वायुचालितता वाली पैकेजिंग सामग्री का उपयोग ताप निकासी को सुविधाजनक बनाने के लिए किया जाता है।

सक्रिय ताप निकासी

फैन जैसे बलपूर्वक वायु शीतलन उपकरणों का उपयोग किया जा सकता है। छोटे फैन सौर सरणी में स्थापित किए जाते हैं, जो बैटरी की सतह से ताप को हवा के बलपूर्वक संवहन के माध्यम से दूर करते हैं। बड़े सौर ऊर्जा संयंत्रों के लिए, तरल शीतलन प्रणालियों का भी उपयोग किया जा सकता है, जैसे पानी या विशेष शीतलन द्रव को पाइप में परिपथित करके बैटरी मॉड्यूल द्वारा उत्पन्न ताप को दूर करना। यह विधि उच्च ताप निकासी की दक्षता होती है, लेकिन इसकी लागत अपेक्षाकृत अधिक होती है, और यह बड़े पैमाने पर ऊर्जा संयंत्रों या उच्च ऊर्जा उत्पादन दक्षता की आवश्यकता वाले विशेष अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

सामग्री का सुधार

नया अर्धचालक सामग्री

उच्च तापमान विशेषताओं वाली नई अर्धचालक सामग्री का अनुसंधान और विकास करना, जिससे सौर सेल बनाए जा सकें। उदाहरण के लिए, पेरोव्स्काइट सौर सेल उच्च तापमान पर अपेक्षाकृत अच्छी प्रदर्शन स्थिरता दिखाते हैं, और उनका तापमान गुणांक क्रिस्टलीय सिलिकॉन सेलों से कम होता है। हालाँकि, पेरोव्स्काइट बैटरी अभी भी कुछ तकनीकी चुनौतियों का सामना कर रहे हैं, लेकिन वे उच्च तापमान प्रदर्शन में सुधार के लिए बड़ी क्षमता रखते हैं।

उच्च तापमान प्रतिरोधी पैकेजिंग सामग्री

उच्च तापमान प्रतिरोधी पैकेजिंग सामग्री का विकास और उपयोग। उदाहरण के लिए, नए पॉलीओलिफिन पैकेजिंग सामग्री का उपयोग पारंपरिक EVA फिल्म के स्थान पर, जो उच्च तापमान पर बेहतर स्थिरता रखता है, जिससे पुरानी पैकेजिंग सामग्री से बैटरी के प्रदर्शन पर प्रभाव कम होता है।

प्रकाशिक प्रबंधन और तापमान संशोधन प्रौद्योगिकी

प्रकाशिक प्रबंधन

प्रकाशिक डिजाइन द्वारा बैटरी द्वारा अतिरिक्त ताप को कम किया जाता है। उदाहरण के लिए, चयनात्मक अवशोषण कोटिंग या प्रकाशिक प्रतिबिंबक का उपयोग किया जाता है, ताकि सौर सेल केवल विद्युत उत्पादन के लिए उपयोगी विशिष्ट तरंगदैर्ध्य रेंज का प्रकाश अवशोषित करें, जबकि अन्य तरंगदैर्ध्य रेंज, जहाँ ताप आसानी से उत्पन्न होता है, को प्रतिबिंबित कर दें, जिससे सेल का तापमान कम हो जाता है।

तापमान संशोधन प्रौद्योगिकी

सौर सेल के सर्किट डिजाइन में तापमान संशोधन प्रौद्योगिकी का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, सर्किट में तापमान सेंसर और संशोधन सर्किट जोड़कर, बैटरी के तापमान के आधार पर बैटरी की कार्यवाही को वास्तविक समय में समायोजित किया जाता है, जैसे लोड प्रतिरोध बदलना या विपरीत विकृति लगाना, ताकि उच्च तापमान का बैटरी के प्रदर्शन पर अनुकूल प्रभाव कम हो।