सन्निहित ऊर्जा से तात्पर्य किसी वस्तु के निर्माण और वितरण में खर्च की गई सभी ऊर्जा से है। सन्निहित ऊर्जा वापसी समय वह समय है जो उत्पादन क्षमता को उतनी ही मात्रा में उपयोग योग्य ऊर्जा उत्पन्न करने में लगता है जितनी इसे बनाने में इस्तेमाल की गई थी।
ऑस्ट्रेलिया में एक सौर पैनल के लिए ऊर्जा वापसी का समय एक वर्ष से भी कम हो सकता है, तथा एक सम्पूर्ण छत सौर प्रणाली के लिए अवधि दो वर्ष से भी कम हो सकती है।
शुद्ध ऊर्जा लाभ सुनिश्चित करने के लिए, नवीकरणीय ऊर्जा प्रौद्योगिकियों की अंतर्निहित ऊर्जा पर विचार करना आवश्यक है। सफल होने के लिए, सौर सेल की अंतर्निहित ऊर्जा उसके कुल ऊर्जा उत्पादन से कम होनी चाहिए ।
सौर सेल को इकट्ठा करने के लिए कई प्रसंस्करण चरणों की आवश्यकता होती है, और सन्निहित ऊर्जा को न्यूनतम रखा जाना चाहिए। निम्नलिखित अनुभाग सिलिकॉन सौर कोशिकाओं में सन्निहित ऊर्जा के कुछ सबसे महत्वपूर्ण चरणों की व्याख्या करते हैं।
सिलिकॉन प्रसंस्करण
मेटलर्जिकल ग्रेड सिलिकॉन बनाने के लिए क्वार्ट्ज रेत (सिलिकॉन डाइऑक्साइड) के कार्बोथर्मिक रिडक्शन का उपयोग किया जाता है। इस विधि में उत्पादित मेटलर्जिकल ग्रेड सिलिकॉन के प्रति किलोग्राम 20 kWh का उपयोग किया जाता है।
धातुकर्म श्रेणी के सिलिकॉन को 300 डिग्री सेल्सियस पर हाइड्रोक्लोरिक अम्ल की अभिक्रिया और उसके बाद 1100 डिग्री सेल्सियस पर हाइड्रोजन गैस प्रक्रिया द्वारा परिष्कृत करके इलेक्ट्रॉनिक श्रेणी के सिलिकॉन में परिवर्तित किया जाता है। इस विधि में प्रति किलोग्राम 100 किलोवाट-घंटे इलेक्ट्रॉनिक श्रेणी के सिलिकॉन की खपत होती है।
इसके बाद सिलिकॉन को 1400 डिग्री सेल्सियस पर पिघलाकर क्रिस्टलीकृत किया जाता है, जिसके लिए प्रति किलोग्राम सिलिकॉन एकल क्रिस्टल 290 किलोवाट-घंटे ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इस प्रकार का सिलिकॉन सौर सेल में उपयोग के लिए उपयुक्त है। प्रत्येक चरण में सामग्री की हानि को ध्यान में रखते हुए, इन प्रक्रियाओं में प्रति किलोग्राम सिलिकॉन एकल क्रिस्टल में 460 किलोवाट-घंटे ऊर्जा समाहित होती है।
सौर सेल उत्पादन
सिलिकॉन के एक क्रिस्टल को वेफर्स में विभाजित करने के लिए मल्टीवायर आरी का उपयोग किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप 40% से 50% तक धूल के रूप में नष्ट हो जाता है। इसके बाद, उच्च तापमान पर कई तरह की विसरण, ऑक्सीकरण, निक्षेपण और एनीलिंग प्रक्रियाएं की जाती हैं।
इससे सौर सेल की संग्रहित ऊर्जा में 120 किलोवाट-घंटे/वर्ग मीटर की वृद्धि होती है ।
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मॉड्यूल असेंबली
इसके बाद मॉड्यूल का निर्माण ग्लास फ्रंट पैनल, एनकैप्सुलेंट, सोलर सेल, कॉपर रिबन, फॉइल बैक कवर और एल्युमिनियम चैनल से किया जाता है। असेंबली के दौरान, 190 kWh/m2 की अंतर्निहित ऊर्जा का प्रवाह होता है।
आधार संरचना
इसके बाद, मॉड्यूल को आमतौर पर खेत में या छत पर स्थापित किया जाता है। खेत में मॉड्यूल को कंक्रीट, सीमेंट और स्टील द्वारा सहारा देना आवश्यक है। निर्माण और घटकों के कारण अंतर्निहित ऊर्जा में 500 किलोवाट-घंटे/वर्ग मीटर की वृद्धि होती है । छतों पर पहले से ही एक सहारा प्रणाली मौजूद होती है, जिससे ऊर्जा की खपत घटकर 200 किलोवाट-घंटे/वर्ग मीटर हो जाती है।
