4 विभिन्न प्रकार के सौर पैनल

वैश्विक स्तर पर, सौर ऊर्जा कुल ऊर्जा का 4.4% हिस्सा है, जिससे पर्यावरण पर महत्वपूर्ण सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। सौर ऊर्जा प्रणालियाँ कई प्रकार की होती हैं और अपनी किफायती कीमत और स्वच्छ ऊर्जा उत्पादन के कारण लोकप्रियता हासिल कर रही हैं। आइए विभिन्न प्रकार के सौर पैनलों का पता लगाएं और उनकी दक्षता, स्वरूप और लागत के आधार पर तुलना करें।

सौर पैनल कितने प्रकार के होते हैं?

वे मोनोक्रिस्टलाइन, पॉलीक्रिस्टलाइन, मोनो-पीईआरसी और थिन-फिल्म हैं, जिनमें से प्रत्येक विशिष्ट आवश्यकताओं के आधार पर अलग-अलग उद्देश्यों और स्थानों की सेवा करता है। विभिन्न प्रकार के सौर पैनलों की तुलना और उनकी दक्षता पर एक नज़र डालें जो विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करती है:

पैरामीटर्स	monocrystalline	Polycrystalline	मोनो-पीईआरसी	पतली फिल्म
दक्षता	लगभग 20% या उससे अधिक	15-17%	मोनोक्रिस्टलाइन से 5% अधिक	लगभग 7% से 10%, वैरिएंट के आधार पर भिन्न हो सकता है
उपस्थिति	काला/गहरा रंग, अष्टकोणीय या गोल आकार	चौकोर किनारों वाला नीला रंग	काले और गोल किनारे	प्रकार पर निर्भर करता है CIGS: 13-15% CdTe: 9-11% a-Si: 6-8%
फायदे	ऊर्जा कुशल, गर्मी प्रतिरोधी और निष्क्रिय परत के बिना PERC पैनलों के लिए कम महंगा विकल्प	लागत, दक्षता और बिजली क्षमता के संदर्भ में मध्य-स्तरीय विकल्प।	सबसे अधिक कार्यकुशलता के लिए न्यूनतम स्थान और उच्चतम शक्ति क्षमता की आवश्यकता होती है	सबसे कम स्थापना लागत और हल्के वजन
नुकसान	विनिर्माण प्रक्रिया में महंगी, उच्च कार्बन पदचिह्न और कम उपज	कम ताप प्रतिरोध, कम ऊर्जा दक्षता और गर्म वातावरण में उपयुक्त नहीं	शुरुआत में सबसे महंगे और कुछ शुरुआती पैनल प्रकाश और उच्च तापमान से प्रेरित गिरावट से ग्रस्त थे	क्रिस्टलीय पैनलों की तुलना में इनका जीवनकाल कम होता है, अधिक स्थान की आवश्यकता होती है और ये कम कुशल होते हैं
लागत	हाई	मध्यम	उच्चतम	लोअर

नोट : सौर पैनल विकल्पों के पैरामीटर गुणवत्ता, विनिर्माण प्रक्रियाओं और बाजार की स्थितियों में अंतर के आधार पर भिन्न हो सकते हैं।

पी.वी. पैनलों को विभाजित करने के 2 तरीके हैं, जैसा कि नीचे बताया गया है:

• पीढ़ियों - यह वर्गीकरण विभिन्न प्रकार के सौर पैनलों की दक्षता और सामग्रियों पर केंद्रित है। इसमें पहली, दूसरी या तीसरी पीढ़ी शामिल है।
• जंक्शनों - यह सौर पैनलों पर परतों की संख्या के बारे में है और इसमें एकल-जंक्शन या बहु-जंक्शन शामिल हैं।

पैनल के प्रमुख प्रकार जिनसे हम सभी परिचित हैं वे हैं मोनो-एसआई, पॉली-एसआई, पीईआरसी, और टीएफएससी।

1. मोनोक्रिस्टलाइन सौर पैनल (मोनो-एसआई) - 1^st जनरल

इन्हें सिंगल-क्रिस्टल पैनल भी कहा जाता है क्योंकि ये एक ही शुद्ध सिलिकॉन क्रिस्टल से बने होते हैं जिसे कई वेफर्स में अलग किया जाता है, जिससे इनका रंग गहरा काला होता है। यह शुद्धता अन्य प्रकार के सौर पैनलों की तुलना में इनकी बेहतर स्थान दक्षता और टिकाऊपन में योगदान देती है।

2. पॉलीक्रिस्टलाइन सोलर पैनल (पॉली-एसआई) – 1^st जनरल

ये पैनल अपनी विशिष्ट आकृति और नीले धब्बों वाले रूप के कारण अलग दिखते हैं। इन्हें कच्चे सिलिकॉन को पिघलाकर विभिन्न प्रकार के क्रिस्टल बनाकर तैयार किया जाता है, जिन्हें फिर एक वर्गाकार सांचे में ढाला जाता है। यह विधि अपशिष्ट को कम करती है और इसे अनूठा आकार देती है, हालांकि सिलिकॉन की शुद्धता और निर्माण गुणवत्ता कम होने के कारण इसकी ऊर्जा रूपांतरण और स्थान दक्षता प्रभावित होती है।

3. पैसिवेटेड एमिटर और रियर सेल (पीईआरसी) पैनल 

ये पैनल मानक मोनोक्रिस्टलाइन सेल में एक उन्नत तकनीक का प्रतिनिधित्व करते हैं और इनकी पिछली सतह पर एक पैसिविशन परत होती है जो प्रकाश को सेल में वापस परावर्तित करके, सौर विकिरण अवशोषण को बढ़ाकर और इलेक्ट्रॉन पुनर्संयोजन को कम करके दक्षता में सुधार करती है, जिससे इलेक्ट्रॉन प्रवाह सुगम होता है।

इसके अलावा, यह उच्च तरंगदैर्ध्य वाले प्रकाश को परावर्तित करने की अनुमति देता है , जिससे सेल की धातु की पिछली शीट गर्म होने से बचती है और दक्षता बनी रहती है। ये सौर पैनल कम क्षेत्रफल में अधिक सूर्यप्रकाश ग्रहण करते हैं, जिससे ये तंग जगहों के लिए एकदम उपयुक्त हैं।

4. पतली फिल्म सौर सेल (टीएफएससी) – 2^nd जनरल

इन्हें सिलिकॉन, कैडमियम या तांबे जैसी फोटोवोल्टिक सामग्रियों की परतें चढ़ाकर बनाया जाता है। इनकी लचीलता और हल्के वजन के कारण इन्हें लगाना आसान होता है और इनमें कम सामग्री की आवश्यकता होती है। हालांकि, मानक सिलिकॉन सौर पैनलों की तुलना में इनकी दक्षता कम होती है।

ए. अमोर्फस सिलिकॉन सोलर सेल (ए-एसआई): तीन परतों वाली संरचना और कम दक्षता वाले ये सेल पॉकेट कैलकुलेटर जैसे कम बिजली खपत वाले अनुप्रयोगों के लिए किफायती हैं। मात्र 1 मिलीमीटर मोटाई वाले अमोर्फस सिलिकॉन सोलर सेल मानक सेल की तुलना में बहुत कम सिलिकॉन का उपयोग करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उत्पादन लागत कम होती है।

बी. कैडमियम टेल्यूराइड सोलर सेल (सीडीटीई): ये पैनल कम उत्पादन लागत, कम ऊर्जा प्रतिपूर्ति समय और न्यूनतम पानी की आवश्यकता प्रदान करते हैं। हालांकि, कैडमियम की विषाक्तता के कारण चिंताएं बनी रहती हैं, और इसके पुनर्चक्रण से लागत बढ़ जाती है।

C. कॉपर इंडियम गैलियम सेलेनाइड (CIGS): इनमें कॉपर, इंडियम, गैलियम और सेलेनियम की एक पतली परत होती है, जिसे एक बैकिंग सामग्री पर जमा किया जाता है। ये अन्य पतली-फिल्म प्रकारों की तुलना में उच्च दक्षता प्रदान करते हैं , लेकिन क्रिस्टलीय सिलिकॉन पैनलों की तुलना में इनकी समग्र दक्षता कम होती है।

आप सोलर पैनल की सबसे आम समस्याओं और उनके समाधानों की भी जांच कर सकते हैं ।

पीढ़ी के अनुसार उन्हें वर्गीकृत करने की बात करें तो वे इस प्रकार हैं।

• 1st जेनरेशन इसका उपयोग ज्यादातर पारंपरिक सेटअपों में किया जाता है और इसमें मोनोक्रिस्टलाइन या पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन से बने पारंपरिक सेटअप शामिल होते हैं।
• दूसरी पीढ़ी इसमें विभिन्न प्रकार की पतली फिल्म सौर सेल शामिल हैं जिनका उपयोग आमतौर पर बिजली स्टेशनों और इमारतों या छोटे पीवी प्रणालियों में एकीकरण के लिए किया जाता है।
• 3rd जनरेशन इसमें कई तरह की पतली फिल्म तकनीकें शामिल हैं जो अभी भी शोध या विकास के चरण में हैं। उनमें से कुछ बिजली पैदा करने के लिए कार्बनिक या अकार्बनिक पदार्थों (CdTe) का उपयोग करते हैं।

चूंकि हमने जनरेशन 1, 2 और जनरेशन 3 से सीडीटीई को कवर किया है, तो आइए कम ज्ञात तीसरी पीढ़ी के पैनलों के बारे में अधिक पढ़ें।

5. बायोहाइब्रिड सौर सेल

वैंडरबिल्ट विश्वविद्यालय के विशेषज्ञों की एक टीम ने जैव-हाइब्रिड सौर सेल विकसित किए हैं जो अभी भी अनुसंधान चरण में हैं । इन्हें फोटोसिस्टम 1 का लाभ उठाने और प्रकाश संश्लेषण की प्राकृतिक प्रक्रिया को लागू करने के लिए बनाया गया है।

इस सेल में उपयोग की जाने वाली अधिकांश सामग्रियां पारंपरिक सामग्रियों के समान हैं जिन्हें फोटोसिस्टम 1 की कई परतों के साथ संयोजित किया गया है। इससे रूपांतरण की दक्षता बढ़ जाती है , जिससे यह पहली पीढ़ी के पैनलों की तुलना में 1000 गुना अधिक प्रभावी हो जाता है।

6. संकेन्द्रित पी.वी. कोशिकाएं (सी.वी.पी. और एच.सी.वी.पी.)

ये पारंपरिक प्रणालियों के समान कार्य करते हैं, लेकिन इनकी दक्षता दर 41% तक होती है। संकेंद्रित सौर सेल देखने में तो बेहतर विकल्प लगते हैं, लेकिन इन्हें सूर्य के बिल्कुल सही कोण पर रखना आवश्यक है। इसके अलावा, पूर्ण दक्षता प्राप्त करने के लिए इन्हें सोलर ट्रैकर्स के साथ जोड़ा जाना चाहिए।

संदर्भ: सांद्रित फोटोवोल्टिक (सीपीवी) सेल का अवलोकन

विभिन्न प्रकार के सौर पैनलों की क्षमता

इससे पहले कि हम विभिन्न प्रकार की क्षमता पर चर्चा करें, आइए पिछले दशक की सौर ऊर्जा क्षमता पर एक नजर डालें।

सौर पैनलों को विद्युत क्षमता के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है।

1. उच्चतम विद्युत क्षमता

• मोनोक्रिस्टलाइन पैनल: प्रति वर्ग फुट उनकी अधिक दक्षता के कारण उनकी आउटपुट और बिजली क्षमता सबसे अधिक होती है, जो आमतौर पर . से लेकर होती है 300 से 320 वाट.
• पीईआरसी पैनल: उनके पास एक समान बिजली उत्पादन मोनोक्रिस्टलाइन पैनलों के लिए, क्योंकि वे मूलतः समान सामग्रियों और उत्पादन प्रक्रियाओं के संशोधित संस्करण हैं।

2. मध्य शक्ति क्षमता

• पॉलीक्रिस्टलाइन पैनल: एक सामान्य 60-सेल पैनल के साथ उनका पावर आउटपुट 240 से 300 वाट, जिससे यह अधिकांश घरेलू विद्युत प्रणालियों के लिए उपयुक्त हो जाता है।

3. सबसे कम बिजली क्षमता

• पतली फिल्म पैनल: इनका उपयोग ज्यादातर बड़े उपयोगिता-पैमाने के बिजली संयंत्रों में किया जाता है और क्रिस्टलीय पैनलों की तुलना में कम बिजली क्षमता क्योंकि उनकी बनावट पतली है, अर्धचालक घटक कम हैं, तथा शुद्ध सिलिकॉन का अभाव है।

यह भी देखें: दुनिया के शीर्ष 20 सौर पैनल निर्माता

सौर पैनल के प्रकारों की लागत

केवल सामग्री सहित 6 किलोवाट सिस्टम की औसत कीमत 6,000 डॉलर से 9,000 डॉलर तक होती है। हालांकि, स्थापना और श्रम शुल्क कुल लागत को 2.50 डॉलर से 3.50 डॉलर प्रति वाट तक बढ़ा सकते हैं। नीचे प्रति वाट लागत के अनुसार सौर पैनलों के प्रकारों का अनुमानित विवरण दिया गया है:

नोट : सौर पैनलों की कीमत उनकी गुणवत्ता और बाजार की स्थितियों के आधार पर भिन्न होती है।

घरेलू उपयोग के लिए किस प्रकार का सौर पैनल सर्वोत्तम है?

विभिन्न प्रकार के सौर पैनलों का चयन आवश्यकताओं के आधार पर किया जाता है, जिसमें स्थान की उपलब्धता और बजट जैसी बातों का ध्यान रखा जाता है। सीमित जगह वाले घरों के लिए मोनोक्रिस्टलाइन पैनल जैसे छोटे सिस्टम उपयुक्त होते हैं, जो बेहद कुशल होते हैं लेकिन महंगे होते हैं। वहीं, बड़े कमरों के लिए पॉलीक्रिस्टलाइन पैनलों की बड़ी श्रृंखला चुनें, जो कि किफायती होती है। सौर ऊर्जा से संबंधित और अधिक जानकारी के लिए, समर्पित श्रेणी देखें ।