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।

a) मोनोक्रिस्टलाइन: ये सेल चोक्रालस्की प्रक्रिया द्वारा निर्मित होते हैं , जिससे एकसमान क्रिस्टलीय संरचना प्राप्त होती है जिसे काटकर सौर सेल बनाए जाते हैं। ये सौर सेल अत्यधिक कुशल होते हैं और इनमें ऑक्सीजन की सांद्रता अधिक होती है।

b) बहुक्रिस्टलीय: इन्हें वाष्प निक्षेपण की एक विधि से निर्मित किया जाता है जिसमें सिलिकॉन को प्रतिस्थापन के रूप में विकसित किया जाता है। इनमें कई क्रिस्टलीय खंड होते हैं जो सौर पैनल में विभिन्न परावर्तक किनारों के रूप में दिखाई देते हैं। कम ऑक्सीजन सांद्रता होने पर इनकी दक्षता कम होती है।

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।

a) पी-टाइप: इस प्रकार की सिलिकॉन वेफर्स में नियंत्रित मात्रा में अशुद्धियाँ होती हैं जिन्हें डोपिंग सामग्री कहा जाता है। ये सामग्रियाँ इलेक्ट्रॉनों को आसानी से ग्रहण करती हैं, जिससे फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल सूर्य के प्रकाश में वोल्टेज अंतर उत्पन्न करके बिजली पैदा कर सकता है। बोरॉन का उपयोग आमतौर पर डोपिंग तत्व के रूप में किया जाता है, लेकिन कुछ में गैलियम का भी उपयोग होता है।

बी) एन-टाइप: इनमें विपरीत प्रभाव वाली अशुद्धियाँ होती हैं और ये इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने के बजाय उन्हें मुक्त करती हैं। इस प्रकार के एन-टाइप सिलिकॉन वेफर्स में प्रकाश-प्रेरित क्षरण के कोई संकेत नहीं मिलते हैं।

यह भी पढ़ें: संभावित प्रेरित अपघटन क्या है?

प्रकाश प्रेरित गिरावट का क्या कारण है?

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

मोनोक्रिस्टलाइन सोलर सेल में ऑक्सीजन की अधिक सांद्रता भी प्रकाश-प्रेरित क्षरण का एक कारण है। यह तब होता है जब ऑक्सीजन की सांद्रता अपेक्षा से अधिक होती है। इससे आपको प्रकाश-प्रेरित क्षरण के कारणों को समझने में मदद मिली होगी।

यह भी देखें : सोलर लाइट को गिरने से कैसे बचाएं?

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 का मुख्य कारण अभी तक स्पष्ट नहीं है। लेकिन निरंतर शोध से यह स्पष्ट हो गया है कि ऑक्सीजन का स्तर इसके लिए जिम्मेदार नहीं है। वर्तमान समझ के अनुसार, यह गिरावट निर्माण प्रक्रिया के दौरान फायरिंग में उच्च तापमान पर पैसिवेशन 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।

यह भी देखें: 3 सोलर पैनल को समानांतर क्रम में कैसे जोड़ें

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

यह भी देखें: सोलर पैनल की वाट क्षमता की गणना कैसे करें?

प्रकाश प्रेरित क्षरण परीक्षण क्या है?

यह परीक्षण आमतौर पर सौर पैनलों के निर्माण के प्रारंभिक चरणों में किया जाता है। गुणवत्ता आश्वासन और विश्वसनीयता के लिए सौर पैनलों का परीक्षण करना अनिवार्य है। एलईडी तकनीक, एलआईडी स्थिरीकरण परीक्षण और विद्युत वाहक इंजेक्शन मुख्य रूप से उपयोग की जाने वाली तीन परीक्षण तकनीकें हैं।

1. परीक्षण करना

5 किलोवाट-घंटे/वर्ग मीटर से अधिक की समान विकिरण तीव्रता के अंतरालों के साथ प्रकाश के संपर्क की एक श्रृंखला का उपयोग किया जाता है। 50° सेल्सियस का स्थिर तापमान बनाए रखते हुए , मॉड्यूल अपने अधिकतम शक्ति बिंदु (एमपीपी) पर कार्य करता है, जिसमें प्रत्येक अंतराल के बाद मॉड्यूल को फ्लैश किया जाता 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।

यह भी पढ़ें: सोलर पैनल कितने वोल्ट बिजली पैदा करता है?

एलआईडी के लिए पैनलों का परीक्षण करना क्यों महत्वपूर्ण है?

सिलिकॉन सोलर सेल वाले सोलर पैनल, विशेष रूप से PERC मॉड्यूल में, प्रकाश-प्रेरित क्षरण (लाइट इंड्यूस्ड डिग्रेडेशन) से ग्रस्त होते हैं। प्रकाश के कारण अतिरिक्त कैरियर इंजेक्शन से सक्रिय दोषों के पुनर्संयोजन (रीकॉम्बिनेशन) के परिणामस्वरूप बिजली के रूपांतरण और उत्पादन में कमी आती है। पैनलों का LID परीक्षण करना अत्यंत महत्वपूर्ण है क्योंकि इससे मॉड्यूल के प्रदर्शन को उनके पूरे जीवन चक्र में बनाए रखने में मदद मिलती है।

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।

सुझाव: BIPV बनाम BAPV