بہتر سلیکون سولر پینلز

یو ایس ڈیپارٹمنٹ آف انرجی [جی جی] #39; کی نیشنل رینیوایبل انرجی لیبارٹری (NREL) اور کولوراڈو سکول آف مائنز کے محققین سلکان سولر سیلز میں ان خرابیوں کی نشاندہی کرنے کے لیے ایک نئی تکنیک کا استعمال کر رہے ہیں جو کارکردگی میں کمی کا باعث بنتے ہیں۔ جوہری سطح پر سیکھے گئے اسباق سے مینوفیکچررز اپنی مصنوعات کو روشنی کی حوصلہ افزائی کرنے والے انحطاط کے خلاف مضبوط بنانے کے طریقے میں بہتری کا باعث بن سکتے ہیں۔

روشنی کی حوصلہ افزائی انحطاط، یا LID، سلکان سولر سیلز کی کارکردگی کو تقریباً 2% کم کر دیتا ہے، جو فیلڈ میں تعینات ٹیکنالوجی کی 30 سے ​​40 سال کی عمر میں پاور آؤٹ پٹ میں نمایاں کمی کا اضافہ کرتا ہے۔ سیلیکون سے بنے سولر سیلز عالمی مارکیٹ کا 96 فیصد سے زیادہ حصہ بناتے ہیں، اور ان سیلز کی تیاری میں استعمال ہونے والا سب سے زیادہ استعمال ہونے والا سیمی کنڈکٹر بوران ڈوپڈ سلکان سے بنا ہے۔ لیکن بوران ڈوپڈ سلکان LID کے لیے حساس ہے، لہذا مینوفیکچررز نے شمسی ماڈیولز کو مستحکم کرنے کے طریقے تیار کیے ہیں۔

جوہری سطح پر نقائص کو سمجھے بغیر، محققین نے کہا کہ ان ماڈیولز کے استحکام کی پیش گوئی کرنا ناممکن ہے۔

کچھ ماڈیولز مکمل طور پر مستحکم ہیں۔ ان میں سے کچھ صرف نصف مستحکم ہیں،" ابیگیل میئر نے کہا، پی ایچ ڈی۔ مائنز میں امیدوار اور NREL میں ایک محقق۔ وہ ایک نئے مقالے کی مرکزی مصنفہ ہیں جس میں LID کے رجحان کے ماخذ کی نشاندہی کرنے کی کوششوں کی تفصیل ہے۔ مضمون،"؛ بوران ڈوپڈ زوکرالسکی سلیکون سولر سیلز میں روشنی کی حوصلہ افزائی کی کارکردگی کا جوہری ڈھانچہ،"؛ جرنل میں ظاہر ہوتا ہےتوانائی& ماحولیاتی سائنس.

اس کے شریک مصنفین ونسنزو لاسلویا، ولیم نیمتھ، میتھیو پیج، ڈیوڈ ینگ، پال اسٹریڈینز، سبھی NREL سے ہیں۔ سمیت اگروال، مائیکل وینوتی، اور سرینا ایلی، جو مائنز سے ہیں؛ اور پی کریگ ٹیلر، ایک ریٹائرڈ مائنز پروفیسر جنہوں نے تحقیق پر مشورہ کیا۔

Stradins، ایک پرنسپل سائنسدان اور NREL میں سلیکون فوٹو وولٹک ریسرچ میں ایک پروجیکٹ لیڈر، نے کہا کہ LID کے مسئلے کا کئی دہائیوں سے مطالعہ کیا جا رہا ہے لیکن انحطاط کی وجہ کیا ہے اس کی صحیح خوردبینی نوعیت کا تعین نہیں کیا جا سکا ہے۔ محققین نے بالواسطہ تجربات اور نظریہ کے ذریعے یہ نتیجہ اخذ کیا ہے کہ جب بوران کم استعمال ہوتا ہے یا جب سلکان میں کم آکسیجن موجود ہوتی ہے تو مسئلہ کم ہوجاتا ہے۔

NREL اور مائنز کے محققین کے درمیان تعاون نے LID کے ذمہ دار نقائص کی نشاندہی کرنے کے لیے الیکٹران پیرا میگنیٹک ریزوننس (EPR) پر انحصار کیا۔ پہلی بار، خوردبینی معائنے میں ایک واضح نقص کا انکشاف ہوا کیونکہ نمونہ شمسی خلیات روشنی سے زیادہ تنزلی کا شکار ہو گئے۔ جب سائنسدانوں نے تجرباتی"regeneration" LID کو ٹھیک کرنے کا عمل جسے صنعت نے اپنایا ہے۔ حیرت کی بات یہ ہے کہ محققین کو ایک سیکنڈ،"broad" EPR دستخط روشنی کی نمائش سے متاثر ہوتے ہیں، جس میں LID کے نقائص سے کہیں زیادہ ڈوپینٹ ایٹم شامل ہوتے ہیں۔ انہوں نے یہ قیاس کیا کہ روشنی کی طرف سے پیدا ہونے والی تمام جوہری تبدیلیاں LID کی طرف نہیں جاتی ہیں۔

سائنس دانوں نے نوٹ کیا کہ LID کا مطالعہ کرنے کے لیے تیار کی گئی تکنیکوں کو بڑھایا جا سکتا ہے تاکہ سیلیکون سولر سیلز اور فوٹو وولٹک میں استعمال ہونے والے دیگر سیمی کنڈکٹر مواد بشمول کیڈیمیم ٹیلورائیڈ اور پیرووسکائٹس میں دیگر قسم کے ذلیل نقائص کو ظاہر کیا جا سکے۔

محکمہ توانائی کے اندر سولر انرجی ٹیکنالوجیز آفس نے اس تحقیق کو فنڈ فراہم کیا۔