प्रकाश प्रेरित अवक्रमण क्या है?

उनके यांत्रिकी और विनिर्माण के बावजूद सौर पैनल अपनी स्वयं की विनिर्माण सामग्री के कारण गिरावट के लिए अतिसंवेदनशील हो गए हैं। हाँ, वेफ़र्स को डोप करने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री सौर पैनलों में होने वाली प्रकाश प्रेरित गिरावट के पीछे मुख्य कारण है। हालाँकि, विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान कुछ परीक्षण इसे कम कर सकते हैं। यही कारण है कि एलआईडी के लिए पैनलों का परीक्षण करना महत्वपूर्ण है। एक अज्ञात गिरावट भी है जिसके बारे में आपने सुना होगा कि LeTID गिरावट है।

प्रकाश प्रेरित गिरावट क्या है? LID क्या है?

A सौर मॉड्यूल के प्रदर्शन में कमी सूर्योदय के शुरुआती घंटों में होने वाली इस गड़बड़ी को प्रकाश प्रेरित गिरावट (LID) के रूप में जाना जाता है। सौर मॉड्यूल का वास्तविक और समग्र प्रदर्शन भी इससे प्रभावित होता है। अधिकांश सिलिकॉन सौर सेल इस दोष से प्रभावित होते हैं, जिससे बिजली उत्पादन में भारी नुकसान होता है। सौर मॉड्यूल अपनी स्थापना के कुछ दिनों के भीतर प्रकाश-प्रेरित गिरावट के लक्षण दिखाते हैं। नुकसान का प्रतिशत 0.5% से 1.5% के बीच हो सकता है।

हालांकि, सभी मॉड्यूल एक ही तरीके से प्रभावित नहीं होते हैं। जो चीज इसे सबसे अलग बनाती है, वह है सौर कोशिकाओं की क्रिस्टल संरचना। यानी मोनोक्रिस्टलाइन या पॉलीक्रिस्टलाइन और उनके विद्युत गुण चाहे वे P-टाइप हों या N-टाइप।

1. सौर सेल संरचना

विभिन्न क्रिस्टल संरचना का अर्थ है सौर कोशिकाओं की विभिन्न उत्पादन प्रक्रियाएं।

क) मोनोक्रिस्टलाइन: ये कोशिकाएँ बनती हैं ज़ोक्रल्स्की प्रक्रिया, जो एक समान क्रिस्टल संरचना का निर्माण करता है जिसे सौर सेल बनाने के लिए काटा जाता है। ये सौर सेल अत्यधिक कुशल होते हैं और इनमें ऑक्सीजन की सांद्रता अधिक होती है।

बी) बहुक्रिस्टलीय: वे वाष्प जमाव के एक रूप से उत्पादित होते हैं जो सिलिकॉन को एक विकल्प के रूप में विकसित करता है। कई क्रिस्टलीय खंड हैं जो सौर पैनल में विभिन्न परावर्तक किनारों के रूप में दिखाई देते हैं। वे कम ऑक्सीजन सांद्रता के साथ कम कुशल हैं।

2. सिलिकॉन वेफर्स के विद्युत गुण

वे सिलिकॉन वेफर्स के उन गुणों का उल्लेख करते हैं जो सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर सेल में वोल्टेज अंतर पैदा करने के लिए आवश्यक होते हैं।

क) पी-प्रकार: ऐसे सिलिकॉन वेफर्स में दोष in नियंत्रित मात्रा जिन्हें डोपिंग सामग्री कहा जाता है। ऐसी सामग्री इलेक्ट्रॉनों को आसानी से स्वीकार करती है, जिससे फोटोवोल्टिक मॉड्यूल सूर्य के प्रकाश में बिजली पैदा करने के लिए वोल्टेज अंतर पैदा कर सकता है। बोरॉन को आमतौर पर उनके डोपिंग तत्व के रूप में इस्तेमाल किया जाता है, लेकिन कुछ गैलियम का भी उपयोग करते हैं।

बी) एन-प्रकार: उनमें अशुद्धियाँ हैं विपरीत प्रभाव और स्वीकार करने के बजाय वे इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देते हैं। ऐसे एन-टाइप सिलिकॉन वेफ़र्स में प्रकाश प्रेरित गिरावट के कोई संकेत नहीं हैं।

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प्रकाश प्रेरित गिरावट का क्या कारण है?

सौर सेल सिलिकॉन वेफर्स से बने होते हैं और बोरोन-ऑक्सीजन यौगिकों का निर्माण इन वेफर्स में प्रकाश-प्रेरित गिरावट होती है। इसलिए, कच्चे माल या कोटिंग सामग्री के रूप में बोरॉन की उपस्थिति से सौर पैनलों में प्रकाश-प्रेरित गिरावट हो सकती है।

उच्च ऑक्सीजन सांद्रता मोनोक्रिस्टलाइन सोलर सेल में भी प्रकाश-प्रेरित गिरावट का एक कारण है। यह तब होता है जब ऑक्सीजन की सांद्रता अपेक्षा से अधिक होती है। इससे आपको यह समझ में आ गया होगा कि प्रकाश-प्रेरित गिरावट का क्या कारण है।

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LeTID सोलर और LeTID डिग्रेडेशन क्या है?

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन कोशिकाओं में एक नया विघटन तंत्र है, जिसमें बोरॉन-ऑक्सीजन विघटन की तुलना में काफी लंबा समय लगता है, जिसे प्रकाश और उच्च तापमान-प्रेरित विघटन (LeTID) कहा जाता है। यह उच्च तापमान पर अधिक स्पष्ट होता है।

1. LetID के गुण

• इसमें कमी आई है प्रभावी अल्पसंख्यक वाहक जीवनकाल और दक्षता
• का चक्र गिरावट और पुनर्प्राप्ति वर्षों से लेकर दशकों तक का समय लग जाता है।
• यह अंधेरे में एक समान प्रभाव उत्पन्न करता है जिसे कहा जाता है वाहक-प्रेरित गिरावट (सीआईडी).

2. महत्वपूर्ण पैरामीटर

• दोष दृढ़ता से वास्तुकला पर निर्भर करता है सौर कोशिकाएं.
• थू थू पैसिवेटेड एमिटर रियर कॉन्टैक्ट (पीईआरसी) कोशिकाओं में वृद्धि की जाती है।
• वेफर्स की स्थिति मूल पिंडगेट्टरिंग प्रक्रिया, साथ ही अनाज सीमाओं की उपस्थिति भी गिरावट को प्रभावित करती है।
• थर्मल उपचार प्रक्रिया को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं।
• निम्नांकित से अपघटन प्रतिक्रिया गतिकी प्रभावित होती है डार्क एनीलिंग.
• क्षरण की दर में परिवर्तन होता है तापमान फायरिंग.
• सतही निष्क्रियता परतें हाइड्रोजन समृद्ध निष्क्रिय परतें बहुत अधिक प्रभावित हैं।

3. अनुमानित कारण

कोबाल्ट, तांबा और निकल जैसी धात्विक अशुद्धियाँ क्षरण के संभावित कारण हैं।

4. शमन

प्रकाश और उच्च तापमान-प्रेरित गिरावट (LeTID) के बढ़ते मामलों को देखते हुए, शमन तकनीकें भी प्रस्तावित की गई हैं।

• फायरिंग तापमान कम करें: शीतलन दर में परिवर्तन के साथ फायरिंग तापमान को नियंत्रित करना अत्यधिक अनुशंसित है।
• त्वरित गिरावटत्वरित गिरावट के साथ, कम तापमान पर दूसरा फायरिंग चरण भी सुझाया गया है।
• वेफर्स: गिरावट को कम करने के लिए वेफर के गुणों और मोटाई को बदलने की सिफारिश की जाती है।

सौर पैनल में LeTID के कारण क्या हैं?

leTID के पीछे मुख्य कारण अभी तक स्पष्ट नहीं है। लेकिन निरंतर शोध से यह स्पष्ट हो गया है कि ऑक्सीजन का स्तर जिम्मेदार नहीं है वर्तमान समझ के अनुसार, यह गिरावट विनिर्माण में फायरिंग प्रक्रिया के दौरान उच्च तापमान पर निष्क्रियता परतों के बीच परस्पर क्रिया का परिणाम है।

फ्रॉनहोफर आईएसई और फ्रीबर्ग मैटेरियल्स रिसर्च सेंटर, जर्मनी द्वारा किए गए अध्ययन के निष्कर्ष के अनुसार, leTID मोबाइल हाइड्रोजन के आंतरिक क्रिस्टल दोषों के साथ प्रतिक्रिया करने के कारण होता है, और इसकी घटना वाहक इंजेक्शन स्थितियों और ऊंचे तापमान से प्रभावित होती है।

2017 में कोन्सटांज विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा किए गए एक अन्य शोध में, PERC सौर कोशिकाओं में LeTID पर तापमान और डोपिंग के प्रभाव की गणना की गई। वे इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि उच्च तापमान के साथ, गिरावट की गति भी बढ़ जाती है। इस प्रकार, यह निर्धारित करना कि फायरिंग तापमान के साथ LeTID की ताकत बढ़ती है और समृद्ध हाइड्रोजन परतों की उपस्थिति भी उसी को प्रभावित करती है।

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एलआईडी और एलटीआईडी ​​के बीच क्या अंतर है?

सौर पैनलों में leTID के कारणों को जानने के बाद, आइए LID और LeTID के बीच अंतर के बारे में जानें।

प्रकाश प्रेरित गिरावट (एलआईडी)	प्रकाश और उच्च तापमान प्रेरित गिरावट (लेटिड)
सबसे अधिक देखी जाने वाली गिरावट	सामान्यतः नहीं देखा गया
यह पी-प्रकार सिलिकॉन सौर कोशिकाओं में होता है जिन्हें बोरॉन के साथ डोप किया जाता है	यह उच्च परिचालन तापमान वाले वेफर्स में होता है
यह तब होता है जब ऑक्सीजन बोरॉन के साथ संयुक्त होता है	यह तब होता है जब उच्च परिचालन तापमान को उच्च प्रकाश तीव्रता के साथ जोड़ा जाता है
यह एक तीव्र क्षरण प्रक्रिया है	यह LID की तुलना में धीमी प्रक्रिया है
यह सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर पहली बार होता है और तब तक बना रहता है जब तक बिजली स्थिर नहीं हो जाती	यह सौर पैनल स्थापित होने के तुरंत बाद होता है, लेकिन घटना और स्थिरीकरण की प्रक्रिया में वर्षों लग सकते हैं

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प्रकाश प्रेरित क्षरण परीक्षण क्या है?

यह परीक्षण आमतौर पर सौर पैनलों के निर्माण के प्रारंभिक चरणों के दौरान किया जाता है। सौर पैनलों का परीक्षण करने के लिए एसटी गुणवत्ता आश्वासन और विश्वसनीयता, एक प्रकाश प्रेरित गिरावट परीक्षण एक जरूरी है। एलईडी तकनीक, एलआईडी स्थिरीकरण परीक्षण, और विद्युत वाहक इंजेक्शन 3 परीक्षण तकनीकें मुख्य रूप से उपयोग की जाती हैं।

1. परीक्षण करना

5 kWh/m वर्ग से ऊपर समान विकिरण खुराक के अंतराल के साथ प्रकाश जोखिम की एक श्रृंखला का उपयोग किया जाता है। निरंतर तापमान बनाए रखने से 50 डिग्री सेल्सियस, मॉड्यूल अपने अधिकतम पावर प्वाइंट (एमपीपी) पर कार्य करता है, जिसमें मॉड्यूल प्रत्येक अंतराल के बाद फ्लैश होता है।

यदि अंतिम 3 फ्लैश में मॉड्यूल का पावर अंतर मानक द्वारा परिभाषित सीमा मूल्य से कम है, तो स्थिरीकरण को पूर्ण माना जाता है। इसके साथ ही, संचित कुल विकिरण खुराक की आवश्यकता को भी मापा जाता है।

यदि उपर्युक्त पैरामीटर निर्धारित नहीं किए जा सकते हैं, तो मॉड्यूल को एक बार फिर परीक्षण के लिए रखा जाएगा। यदि स्थिरीकरण के बाद प्रदर्शन परीक्षण में 5% पास है, तो इसका स्पष्ट अर्थ है कि मॉड्यूल परीक्षण में विफल रहा है।

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एलआईडी के लिए पैनलों का परीक्षण करना क्यों महत्वपूर्ण है?

सिलिकॉन सोलर सेल वाले सोलर पैनल में ज़्यादातर प्रकाश प्रेरित गिरावट देखी जाती है, खास तौर पर PERC मॉड्यूल में। रोशनी द्वारा अतिरिक्त वाहक इंजेक्शन के दौरान सक्रिय दोषों के पुनर्संयोजन के परिणामस्वरूप बिजली के रूपांतरण और उत्पादन में कमी आती है। LID के लिए पैनलों का परीक्षण करना महत्वपूर्ण है क्योंकि यह यह सुनिश्चित करने में मदद करता है कि मॉड्यूल का प्रदर्शन उनके पूरे जीवन चक्र में बना रहे।

खैर, प्रकाश प्रेरित गिरावट के बारे में जानने के बाद उचित प्रमाणपत्र वाले सौर पैनल चुनना बेहतर है। यह सुनिश्चित करना बेहतर है कि उनका LID और LeTID के लिए परीक्षण किया गया है या नहीं। LID के लिए पैनलों का परीक्षण करना क्यों महत्वपूर्ण है? इसका उत्तर उनकी जीवन भर की दक्षता को बनाए रखना है। साथ ही, LetID गिरावट आपके सौर पैनलों को प्रभावित करने वाला एक दीर्घकालिक नुकसान है, इसलिए उचित उपायों के साथ नुकसान को कम करना आवश्यक है।

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