سولر ہارویسٹنگ سسٹم میں 24/7 شمسی توانائی پیدا کرنے کی صلاحیت ہے۔
Nov 02, 2022
عظیم موجد تھامس ایڈیسن نے ایک بار کہا تھا کہ "جب تک سورج چمکتا رہے گا، انسان وافر مقدار میں طاقت پیدا کر سکے گا۔" وہ سورج کی طاقت کو استعمال کرنے کے تصور پر حیران ہونے والا پہلا عظیم دماغ نہیں تھا۔ صدیوں سے موجد شمسی توانائی کو حاصل کرنے کے طریقے پر غور و فکر کر رہے ہیں۔
انہوں نے فوٹو وولٹک خلیوں کے ساتھ ایک حیرت انگیز کام کیا ہے جو سورج کی روشنی کو براہ راست توانائی میں تبدیل کرتے ہیں۔ اور پھر بھی، اس کے پیچھے تمام تحقیق، تاریخ اور سائنس کے ساتھ، اس بات کی حدیں ہیں کہ کتنی شمسی توانائی کو حاصل کیا جا سکتا ہے اور استعمال کیا جا سکتا ہے -- کیونکہ اس کی پیداوار صرف دن کے وقت تک محدود ہے۔
ہیوسٹن یونیورسٹی کے پروفیسر تاریخی جدوجہد کو جاری رکھے ہوئے ہیں، ایک نئی قسم کے شمسی توانائی کی کٹائی کے نظام کے بارے میں رپورٹنگ کر رہے ہیں جو تمام موجودہ ٹیکنالوجیز کی کارکردگی کا ریکارڈ توڑ دیتا ہے۔ اور کوئی کم اہم نہیں، یہ شمسی توانائی کو 24/7 استعمال کرنے کا راستہ صاف کرتا ہے۔
"ہمارے فن تعمیر کے ساتھ، شمسی توانائی کی کٹائی کی کارکردگی کو تھرموڈینامک حد تک بہتر بنایا جا سکتا ہے،" بو ژاؤ، مکینیکل انجینئرنگ کے کالسی اسسٹنٹ پروفیسر اور ان کی ڈاکٹریٹ کی طالبہ سینا جعفری غلیکوہنہ نے جرنل میں رپورٹ کیا۔جسمانی جائزہ لاگو کیا گیا۔. تھرموڈینامک حد سورج کی روشنی کو بجلی میں تبدیل کرنے کی مطلق زیادہ سے زیادہ نظریاتی ممکنہ کارکردگی ہے۔
شمسی توانائی کو استعمال کرنے کے مزید موثر طریقے تلاش کرنا کاربن فری برقی گرڈ میں منتقلی کے لیے اہم ہے۔ یو ایس ڈیپارٹمنٹ آف انرجی سولر انرجی ٹیکنالوجیز آفس اور نیشنل رینیوایبل انرجی لیبارٹری کی ایک حالیہ تحقیق کے مطابق، شمسی توانائی سے 2035 تک ملک کی بجلی کی فراہمی کا 40 فیصد اور 2050 تک 45 فیصد ہو سکتا ہے، لاگت میں جارحانہ کمی، معاون پالیسیاں اور بڑے پیمانے پر بجلی۔
یہ کیسے کام کرتا ہے؟
روایتی شمسی تھرمو فوٹو وولٹکس (STPV) بہتر کارکردگی کے لیے سورج کی روشنی کو تیار کرنے کے لیے درمیانی تہہ پر انحصار کرتے ہیں۔ درمیانی تہہ کا اگلا حصہ (سورج کی طرف رخ) سورج سے آنے والے تمام فوٹونز کو جذب کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ اس طرح، شمسی توانائی درمیانی تہہ کی حرارتی توانائی میں تبدیل ہو جاتی ہے اور درمیانی تہہ کے درجہ حرارت کو بلند کرتی ہے۔
لیکن STPVs کی تھرموڈینامک کارکردگی کی حد، جسے طویل عرصے سے بلیک باڈی کی حد (85.4 فیصد) سمجھا جاتا ہے، اب بھی لینڈسبرگ کی حد (93.3 فیصد) سے بہت کم ہے، جو شمسی توانائی کی کٹائی کے لیے حتمی کارکردگی کی حد ہے۔
"اس کام میں، ہم یہ ظاہر کرتے ہیں کہ کارکردگی کی کمی سورج کی طرف درمیانی تہہ کے ناگزیر اخراج کی وجہ سے ہوتی ہے جو نظام کی باہمی تعامل کے نتیجے میں ہوتی ہے۔ ہم نے ایسے غیر متقابل STPV نظام کی تجویز پیش کی ہے جو غیر متقابل تابکاری خصوصیات کے ساتھ درمیانی تہہ کو استعمال کرتے ہیں،" کہا۔ زاؤ۔ "اس طرح کی ایک غیر متقابل درمیانی پرت سورج کی طرف اس کے پچھلے اخراج کو کافی حد تک دبا سکتی ہے اور سیل کی طرف زیادہ فوٹوون بہاؤ کو تیز کر سکتی ہے۔
ہم یہ ظاہر کرتے ہیں کہ، اس طرح کی بہتری کے ساتھ، غیر منقولہ STPV نظام لینڈسبرگ کی حد تک پہنچ سکتا ہے، اور سنگل جنکشن فوٹو وولٹک سیلز کے ساتھ عملی STPV سسٹم بھی کارکردگی میں نمایاں اضافہ کا تجربہ کر سکتے ہیں۔"
بہتر کارکردگی کے علاوہ، STPVs کمپیکٹینس اور ڈسپیچ ایبلٹی کا وعدہ کرتے ہیں (بجلی جسے مارکیٹ کی ضروریات کی بنیاد پر ڈیمانڈ پر پروگرام کیا جا سکتا ہے)۔
ایک اہم درخواست کے منظر نامے میں، STPVs کو 24/7 بجلی پیدا کرنے کے لیے ایک اقتصادی تھرمل انرجی اسٹوریج یونٹ کے ساتھ جوڑا جا سکتا ہے۔
"ہمارا کام توانائی کی ایپلی کیشنز میں غیر باہمی تھرمل فوٹوونک اجزاء کی عظیم صلاحیت کو اجاگر کرتا ہے۔ مجوزہ نظام STPV نظاموں کی کارکردگی کو نمایاں طور پر بہتر بنانے کے لیے ایک نیا راستہ پیش کرتا ہے۔ یہ غیر منقولہ نظاموں کو عملی STPV نظاموں میں لاگو کرنے کی راہ ہموار کر سکتا ہے جو اس وقت استعمال کیے جاتے ہیں۔ پاور پلانٹس،" زاؤ نے کہا.
کہانی کا ماخذ:
ہیوسٹن یونیورسٹی کے ذریعہ فراہم کردہ مواد۔ لاری فِک مین کا لکھا ہوا اصل۔نوٹ: سٹائل اور لمبائی کے لیے مواد میں ترمیم کی جا سکتی ہے۔