સોલર પેનલ
સોલાર પેનલનો ઉપયોગ સૂર્યમાંથી સૌર ઉર્જા એકત્રિત કરવા અને તેને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે થાય છે.
લાક્ષણિક સૌર પેનલ વ્યક્તિગત સૌર કોષોથી બનેલી હોય છે, જેમાંથી દરેક સિલિકોન, બોરોન અને ફોસ્ફરસના સ્તરોમાંથી બને છે. બોરોન સ્તર હકારાત્મક ચાર્જ પ્રદાન કરે છે, ફોસ્ફરસ સ્તર નકારાત્મક ચાર્જ પ્રદાન કરે છે, અને સિલિકોન વેફર સેમિકન્ડક્ટર તરીકે કાર્ય કરે છે.
જ્યારે સૂર્યના ફોટોન પેનલની સપાટી પર પ્રહાર કરે છે, ત્યારે તે સિલિકોન "સેન્ડવીચ" માંથી ઇલેક્ટ્રોનને બહાર ફેંકી દે છે અને સૌર કોષો દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડમાં પ્રવેશ કરે છે. આના પરિણામે દિશાત્મક પ્રવાહ આવે છે, જેનો ઉપયોગ પછી ઉપયોગ કરી શકાય તેવી શક્તિમાં થાય છે.
સમગ્ર પ્રક્રિયાને ફોટોવોલ્ટેઇક અસર કહેવામાં આવે છે, તેથી જ સૌર પેનલ્સને ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ્સ અથવા પીવી પેનલ્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. સામાન્ય સૌર પેનલમાં 60, 72 અથવા 90 વ્યક્તિગત સૌર કોષો હોય છે.
· સૌર પેનલના 4 મુખ્ય પ્રકારો
3. PERC, ( Passivity Emitter and Real Cell)
1. Mono crystalline solar panels (મોનોક્રિસ્ટલાઇન સોલર પેનલ્સ)
મોનો ક્રિસ્ટલાઇન સોલર પેનલ્સ એ સિંગલ ક્રિસ્ટલ પેનલ્સ તરીકે પણ ઓરખાય છે. આ એક જ શુદ્ધ સિલિકોન ક્રિસ્ટલમાંથી બનાવવામાં આવે છે જે અનેક વેફર્સમાં કાપવામાં આવે છે. તેઓશુદ્ધ સિલિકોનમાંથી બનેલા હોવાથી, તેઓ તેમના ઘેરા કાળા રંગ દ્વારા સરળતાથી ઓળખી શકાય છે. શુદ્ધ સિલિકોનનો ઉપયોગ પણ મોનોક્રિસ્ટલાઇન પેનલને ત્રણેય સોલર પેનલ પ્રકારોમાં સૌથી વધુ અવકાશ-કાર્યક્ષમ અને સૌથી લાંબો સમય ચાલતી બનાવે છે.
જો કે, આ ખર્ચમાં આવે છે એક મોનોક્રિસ્ટાલિન કોષ ઉત્પન્ન કરવા માટે ઘણો સિલિકોન વેડફાય છે, કેટલીકવાર
તે 50% થી વધુ સુધી પહોંચે છે. આના પરિણામે ભારે કિંમત આવે છે.
મોનોક્રિસ્ટલાઇન સોલર પેનલ્સ
1. 2. Polycrystalline solar panels (પોલીક્રિસ્ટલાઇન સોલર પેનલ્સ)
જેમ કે નામ સૂચવે છે, આ એકને બદલે વિવિધ સિલિકોન સ્ફટિકોમાંથી આવે છે. સિલિકોનના ટુકડા ઓગાળવામાં આવે છે અને ચોરસ ઘાટમાં રેડવામાં આવે છે. આ પોલીક્રિસ્ટલાઇન કોષોને વધુ સસ્તું બનાવે છે કારણ કે ત્યાં ભાગ્યે જ કોઈ બગાડ થાય છે, અને તેમને તે લાક્ષણિક ચોરસ આકાર આપે છે.
જો કે, આ તેમને ઉર્જા રૂપાંતરણ અને જગ્યાના સંદર્ભમાં પણ ઓછા કાર્યક્ષમ બનાવે છે, કારણ કે તેમની સિલિકોન શુદ્ધતા અને બાંધકામ મોનોક્રિસ્ટલાઇન પેનલ્સ કરતા ઓછું છે. તેઓ ઓછી ગરમી સહનશીલતા પણ ધરાવે છે, જેનો અર્થ છે કે તેઓ ઉચ્ચ-તાપમાન વાતાવરણમાં ઓછા કાર્યક્ષમ છે.
પોલીક્રિસ્ટલાઇન સોલર પેનલ્સ
1. 3. Passivated Emitter and Rear Cell (PERC) panels (પેસિવેટેડ એમિટર અને રીઅર સેલ (PERC) પેનલ્સ)
PERC સોલર પેનલ એ પરંપરાગત મોનોક્રિસ્ટલાઇન સેલનો સુધારો છે, આ પ્રમાણમાં નવી ટેક્નોલોજી સેલની પાછળની સપાટીમાં પેસિવેશન લેયર ઉમેરે છે જે અનેક રીતે કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે:
· તે કોષમાં પ્રકાશને પાછું પ્રતિબિંબિત કરે છે, સોલર રેડિયેશનની માત્રામાં વધારો કરે છે જે શોષાય છે.તે સિસ્ટમમાં ઇલેક્ટ્રોનના પ્રવાહને પુનઃસંયોજિત કરવા અને અટકાવવા માટે ઇલેક્ટ્રોનની કુદરતી વૃત્તિને ઘટાડે છે.
· તે પ્રકાશની વધુ તરંગલંબાઇને પ્રતિબિંબિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.
· 1,180nmથી વધુના પ્રકાશ તરંગોને સિલિકોન વેફર્સ દ્વારા શોષી શકાતા નથી અને તેમાંથી પસાર થાય છે, તેથી તેઓ સેલની મેટલ બેક શીટને ગરમ કરે છે અને તેની કાર્યક્ષમતા ઘટાડે છે. પેસિવેશન લેયર આ ઉચ્ચ તરંગલંબાઇઓને પ્રતિબિંબિત કરે છે અને તેમને પાછળની શીટને ગરમ કરતા અટકાવે છે
· PERC પેનલ્સ નાના ભૌતિક પદચિહ્નોમાં વધુ સૌર ઊર્જા સંગ્રહની મંજૂરી આપે છે, જે તેમને મર્યાદિત જગ્યાઓ માટે આદર્શ બનાવે છે. જરૂરી વધારાની સામગ્રીને કારણે તેઓ પરંપરાગત પેનલ્સ કરતાં ઉત્પાદન કરવા માટે માત્ર થોડા વધુ ખર્ચાળ છે, પરંતુ તે સમાન સાધનો પર ઉત્પાદન કરી શકાય છે, અને તેમની કાર્યક્ષમતાને કારણે વોટ દીઠ ઓછી સરેરાશ કિંમત મેળવી શકે છે.
1. 4. Thin-film solar panels (પાતળી-ફિલ્મ સોલર પેનલ્સ)
પાતળી-ફિલ્મ પેનલ્સ ખૂબ જ બારીક સ્તરો દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે જે લવચીક બનવા માટે પૂરતી પાતળા હોય છે. દરેક પેનલને ફ્રેમ બેકિંગની જરૂર હોતી નથી, જે તેમને હળવા અને ઇન્સ્ટોલ કરવામાં સરળ બનાવે છે. સ્ફટિકીય સિલિકોન પેનલ્સથી વિપરીત જે 60, 72 અને 96-સેલ ગણતરીના પ્રમાણિત કદમાં આવે છે, પાતળા-ફિલ્મ પેનલ્સ ચોક્કસ જરૂરિયાતોને અનુરૂપ વિવિધ કદમાં આવી શકે છે. જો કે, તેઓ સામાન્ય સિલિકોન સોલર પેનલ કરતાં ઓછા કાર્યક્ષમ છે.
- થિન-ફિલ્મ સોલર પેનલનો પ્રકાર
સિલિકોનનો ઉપયોગ કરતી સ્ફટિકીય પેનલોથી વિપરીત, પાતળી-ફિલ્મ સૌર પેનલ્સ વિવિધ સામગ્રીમાંથી બનાવવામાં આવે છે. આ છે:
- Ø કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ (CdTe)
- Ø આકારહીન સિલિકોન (a-Si)
- Ø કોપર ઇન્ડિયમ ગેલિયમ સેલેનાઇડ (CIGS)
- Cadmium telluride (CdTe) (કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ)
CdTe પાસે પોલીક્રિસ્ટલાઈન કોષો જેટલો જ ઓછો-ખર્ચે ફાયદો છે જ્યારે સૌથી ઓછી કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટ, પાણીની જરૂરિયાત અને તમામ પ્રકારની સૌર પેનલ્સ માટે ઊર્જા ચૂકવણીનો સમય છે. જો કે, કેડમિયમની ઝેરી પ્રકૃતિ અન્ય સામગ્રી કરતાં રિસાયક્લિંગને વધુ ખર્ચાળ બનાવે છે.
- Amorphous silicon (a-Si) ( આકારહીન સિલિકોન)
આકારહીન સિલિકોન પેનલ્સ (A-Si) તેમના આકારહીન સ્વભાવ પરથી તેમનું નામ મેળવે છે. મોનો-અને પોલીક્રિસ્ટલાઇન સૌર કોષોથી વિપરીત, સિલિકોન મોલેક્યુલર સ્તર પર રચાયેલ નથી.
સરેરાશ, a-Si કોષને લાક્ષણિક સિલિકોન કોષો ઉત્પન્ન કરવા માટે જરૂરી સિલિકોનના માત્ર એક અંશની જરૂર પડે છે. આ તેમને કાર્યક્ષમતાના ખર્ચે સૌથી ઓછો ઉત્પાદન ખર્ચ મેળવવાની મંજૂરી આપે છે. આથી જ a-Si પેનલ્સ એપ્લીકેશન માટે યોગ્ય છે જેને ખૂબ ઓછી શક્તિની જરૂર હોય છે, જેમ કે પોકેટ કેલ્ક્યુલેટર.
- Copper indium gallium solenoid (CIGS) ( કોપર ઇન્ડિયમ ગેલિયમ સેલેનાઇડ)
CIGS પેનલ્સ કાચ અથવા પ્લાસ્ટિક બેકિંગ પર જમા થયેલ કોપર, ઇન્ડિયમ, ગેલિયમ અને સેલેનિયમના પાતળા સ્તરનો ઉપયોગ કરે છે, આ તત્વોનું સંયોજન પાતળા-પેનલના પ્રકારોમાં સૌથી વધુ કાર્યક્ષમતામાં પરિણમે છે, જોકે હજુ પણ સ્ફટિકીય સિલિકોન પેનલ્સ જેટલું કાર્યક્ષમ નથી.
પાતળી-ફિલ્મ સોલર પેનલ્સ
- કાર્યક્ષમતા દ્વારા સૌર પેનલના પ્રકાર
તમામ પેનલ પ્રકારો પૈકી, સ્ફટિકીય સૌર પેનલ્સમાં સૌથી વધુ કાર્યક્ષમતા હોય છે.
- મોનોક્રિસ્ટલાઇન પેનલ્સ 20% થી વધુ કાર્યક્ષમતા રેટિંગ ધરાવે છે.
- PERC પેનલ્સ તેમના પેસિવેશન લેયરને કારણે વધારાની 5% કાર્યક્ષમતા ઉમેરે છે.
- પોલીક્રિસ્ટલાઇન પેનલ 15-17% ની વચ્ચે ક્યાંક હોવર કરે છે.
તેનાથી વિપરીત, પાતળી-ફિલ્મ પેનલ સામાન્ય રીતે સ્ફટિકીય સિલિકોન કરતાં 2-3% ઓછી કાર્યક્ષમ હોય છે.
- CIGS પેનલ્સની કાર્યક્ષમતા શ્રેણી 13-15% છે.
- CdTe 9-11% ની વચ્ચે છે.
- a-Si ની સૌથી ઓછી કાર્યક્ષમતા 6-8% છે.
Panel type | Efficiency |
| PERC | Highest (5% more than monocrystalline) |
| Monocrystalline | 20% and up |
| Polycrystalline | 15-17% |
| Copper indium gallium selenide (CIGS) | 13-15% |
| Cadmium telluride (CdTe) | 9-11% |
| Amorphous silicon (a-Si) | 6-8% |
