بالا درجہ حرارت سولر سیل کے انتظام پر کیسے اثر انداز ہوتا ہے، اور اس کو بہتر بنانے کے لئے کیا کیا کیا جا سکتا ہے

گرم درجات حرارت کے اثرات سولر سیل کی کارکردگی پر

تبدیلی کی کارکردگی میں کمی

زیادہ تر سولر سیلز (جیسے کرسٹلائی سلیکون سولر سیلز) کے لئے، ان کی تبدیلی کی کارکردگی درجات حرارت کے بڑھنے کے ساتھ کم ہوتی جاتی ہے۔ یہ اس لئے ہے کہ زیادہ درجات حرارت پر، سیمی کنڈکٹر مواد جیسے سلیکون کی درونی خصوصیات تبدیل ہوجاتی ہیں۔ درجات حرارت کے بڑھنے کے ساتھ، سیمی کنڈکٹر کا بینڈ گیپ چوڑائی کم ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں زیادہ کیریئر (ایلیکٹران-ہول پیئر) کی تولید داخلی تحریک کے ذریعے ہوتی ہے۔ تاہم، ان اضافی کیریئروں کی ریکمبائنیشن کی امکانات بھی بڑھتی ہیں، جس کے نتیجے میں موثر کیریئروں کی تعداد کم ہوجاتی ہے جو الیکٹروڈ میں جمع کیے جا سکتے ہیں، جس سے بیٹری کا شارٹ سرکٹ کرنٹ، اوپن سرکٹ وولٹیج اور فل فیکٹر کم ہوجاتا ہے، اور آخر کار تبدیلی کی کارکردگی میں کمی ہوجاتی ہے۔ مثال کے طور پر، کرسٹلائی سلیکون سولر سیلز کا درجہ حرارت کا کوسفیشین تقریباً -0.4% /°C سے -0.5% /°C تک ہوتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ ہر 1°C کے درجہ حرارت کے بڑھنے کے ساتھ ان کی تبدیلی کی کارکردگی 0.4% سے 0.5% تک کم ہوجاتی ہے۔

کم عمر

زیادہ درجات حرارت سولر ماڈیول کے اندر کے موادوں کے عرصے کو بھی تیز کرتے ہیں۔ بیٹری کی پیکیج کرنگ مواد کے لحاظ سے، زیادہ درجہ حرارت پیکیج فلم (جیسے EVA فلم) کی پرانی ہونے، پیلا ہونے، دستاویز کے الگ ہونے اور دیگر مسائل کا باعث بن سکتا ہے۔ بیٹری کے لحاظ سے، زیادہ درجات حرارت سلیکون وافر کے اندر جالی کے عیوب کی تعداد میں اضافہ کا باعث بن سکتے ہیں، جس سے بیٹری کی لمبی مدتی استقامت اور کارکردگی کو متاثر کیا جا سکتا ہے۔

زیادہ درجات حرارت پر سولر سیل کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے طریقے

حرارت کو ڈھیلنا کا ڈیزائن

غیر فعال حرارت کو ڈھیلنا

سولر سیل ماڈیول کا ساختی ڈیزائن حرارت کو ڈھیلنے کے لئے مفید ہے۔ مثال کے طور پر، پینل کے پیچھے کے حصے کے درمیان آر ہوا کے ساتھ کنٹیکٹ کے علاقے کو بڑھا کر، پینل کے بیکپلین کے طور پر ایک اچھے حرارت کی منتقلیت والے مواد کا استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسے میٹل بیکپلین یا ایک اچھی حرارت کی منتقلیت والے کامپوزیٹ بیکپلین، جس سے بیٹری کے ذریعے پیدا ہونے والی حرارت کو بہت آسانی سے بیرونی ماحول میں منتقل کیا جا سکتا ہے۔ علاوہ ازیں، بیٹری کمپوننٹ کا پیکیج کرنگ ڈیزائن مناسب طور پر ڈیزائن کیا جاتا ہے، اور اچھی سانس لینے والے پیکیج کرنگ مواد کا استعمال کیا جاتا ہے تاکہ حرارت کو ڈھیلنا آسان ہو۔

فعال حرارت کو ڈھیلنا

جبری ہوا کو ختم کرنے والے دستیاب جہازات کا استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسے فین۔ چھوٹے فین کو سولر آرے میں لگا کر بیٹری کے سطح سے حرارت کو برقرار رکھنے کے ذریعے ہوا کے مجبور کیانکشن کے ذریعے ہٹا دیا جا سکتا ہے۔ بڑے سولر پاور پلانٹس کے لئے، مائع کولنگ سسٹم کا بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسے پانی یا خاص کولنٹ کو پائپ میں گردش کرکے بیٹری ماڈیول کے ذریعے پیدا ہونے والی حرارت کو ہٹا دیا جا سکتا ہے۔ یہ طریقہ اچھی حرارت کو ڈھیلنے کی کارکردگی کا حامل ہے، لیکن اس کی قیمت نسبتاً زیادہ ہوتی ہے، اور یہ بڑے پیمانے کے پاور اسٹیشنز یا ایسے خاص اطلاقی ماحول کے لئے مناسب ہے جہاں زیادہ پاور جنریشن کی کارکردگی کی ضرورت ہوتی ہے۔

مواد کی بہتری

نئے سیمی کنڈکٹر مواد

بہتر درجات حرارت کی خصوصیات کے ساتھ نئے سیمی کنڈکٹر مواد کی تحقیق و ترقی کر کے سولر سیل بنانے کی کوشش کی جا رہی ہے۔ مثال کے طور پر، پیرووکائٹ سولر سیلز کی کارکردگی کی استحکام زیادہ درجات حرارت پر نسبتاً اچھی ہوتی ہے، اور ان کا درجہ حرارت کا کوسفیشین کرسٹلائی سلیکون سیلز سے کم ہوتا ہے۔ حالانکہ پیرووکائٹ بیٹریوں کو ابھی بھی کچھ ٹیکنیکل چیلنجوں کا سامنا کرنا پڑ رہا ہے، لیکن وہ زیادہ درجات حرارت کی کارکردگی میں بہتری کے لئے بڑا پوٹینشل رکھتے ہیں۔

زیادہ درجات حرارت کے خلاف قابل مواد

زیادہ درجات حرارت کے خلاف قابل مواد کی ترقی اور استعمال کیا جا رہا ہے۔ مثال کے طور پر، نئے پالی آلفن پیکیج کرنگ مواد کا استعمال روایتی EVA فلم کی جگہ کیا جا سکتا ہے، یہ مواد زیادہ درجات حرارت پر بہتر استحکام رکھتا ہے، اور بیٹری کی کارکردگی پر پرانے ہونے والے پیکیج کرنگ مواد کے اثرات کو کم کر سکتا ہے۔

آپٹیکل مینجمنٹ اور درجہ حرارت کی معاوضہ کی ٹیکنالوجی

آپٹیکل مینجمنٹ

آپٹیکل ڈیزائن کے ذریعے بیٹری کے ذریعے سنبھالی گئی زیادہ حرارت کو کم کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، منتخب کردہ آبسربشن کوٹنگز یا آپٹیکل ریفلیکٹرز کا استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ سولر سیل صرف کسی خاص توانائی کے لئے استعمال کیا جانے والا لیزر کی طرح کی روشنی کو ایکسپرٹ کریں، جبکہ دیگر توانائی کے لئے گرمی کی وجہ سے پیدا ہونے والی روشنی کو ریفلیکٹ کریں، جس سے سیل کا درجہ حرارت کم ہو۔

درجہ حرارت کی معاوضہ ٹیکنالوجی

درجہ حرارت کی معاوضہ کی ٹیکنالوجی کو سولر سیل کے سरکٹ ڈیزائن میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، سرکٹ میں درجہ حرارت کے سینسر اور معاوضہ سرکٹ کا اضافہ کر کے بیٹری کی کارکردگی کو بیٹری کے درجہ حرارت کے مطابق وقت پر معاوضہ کیا جا سکتا ہے، جیسے لوڈ ریزسٹنس کو تبدیل کرنا یا ریورس بائیس کا اطلاق کرنا، تاکہ زیادہ درجات حرارت کے نقصان کو کم کیا جا سکے۔