फोटोवोल्टिक मॉड्यूल का तकनीकी विकास इतिहास

फोटोवोल्टिक मॉड्यूल प्रौद्योगिकी का विकास 19वीं शताब्दी के अंत में हुआ था, जब भौतिकविदों ने पाया कि कुछ सामग्री सूर्य के प्रकाश को बिजली में परिवर्तित कर सकती हैं।समय के साथ, शोधकर्ताओं ने सौर कोशिकाओं के निर्माण की तकनीक में महारत हासिल की है और इन कोशिकाओं के डिजाइन और प्रदर्शन में लगातार सुधार और अनुकूलन कर रहे हैं।इस लेख में फोटोवोल्टिक मॉड्यूल प्रौद्योगिकी के विकास के इतिहास का विस्तार से वर्णन किया जाएगा।

पहली पीढ़ी का सौर सेल (1954)

सौर कोशिकाओं की पहली पीढ़ी का आविष्कार वर्ष 1954 में बेल लैब्स के शोधकर्ताओं ने किया था।इस प्रकार की सेल सिलिकॉन सामग्री से बनी होती है और इसे मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सोलर सेल कहा जाता है।इस प्रकार की बैटरी की दक्षता बहुत कम है, केवल लगभग 6%, लेकिन यह सौर कोशिकाओं के अनुसंधान और विकास का मार्ग खोलती है।

दूसरी पीढ़ी के सौर सेल (1970 के दशक)

दूसरी पीढ़ी के सौर सेल पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन का उपयोग करके बनाए जाते हैं और उन्हें पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर सेल कहा जाता है।ऐसी कोशिकाएं मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर कोशिकाओं से सस्ती होती हैं और उनकी दक्षता में सुधार होता है, जो लगभग 10% तक पहुंच जाती है।

1970 के दशक के मध्य में, शोधकर्ताओं ने सौर कोशिकाओं को बनाने के लिए यौगिक अर्धचालक सामग्री के उपयोग का अध्ययन करना शुरू किया।इस प्रकार के सेल को उच्च दक्षता वाला सौर सेल कहा जाता है क्योंकि यह पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर सेल से अधिक कुशल है।यौगिक अर्धचालक सौर कोशिकाओं में से एक गैलियम आर्सेनइड सौर कोशिका है, जिसकी दक्षता 20% से अधिक है।

तीसरी पीढ़ी के सौर सेल (1990 के दशक)

1990 के दशक के मध्य में तीसरी पीढ़ी की सौर कोशिकाओं पर शोध शुरू हुआ।इस प्रकार के सौर सेल में कार्बनिक सामग्री, रंग-संवेदनशील सौर सेल और पेरोवस्किट सौर सेल सहित कई प्रकार की सामग्रियों का उपयोग किया जाता है।

कार्बनिक सौर कोशिकाओं में अर्धचालक सामग्री के रूप में कार्बनिक पॉलिमर का उपयोग किया जाता है। ये कोशिकाएं कम लागत, हल्के वजन और बड़े क्षेत्रों में उपयोग के लिए उपयुक्त हैं।हालांकि, कार्बनिक सौर कोशिकाओं की दक्षता बहुत कम है, केवल लगभग 3%.

रंजक संवेदनशील सौर कोशिकाओं (डीएसएससी) में रंजक अणुओं का उपयोग प्रकाश को बिजली में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।इस प्रकार की सौर सेल कार्बनिक सौर कोशिकाओं की तुलना में अधिक कुशल है और लगभग 10% तक पहुंच सकती है।डीएसएससी में कम लागत और सरल उत्पादन प्रक्रिया है, जिससे यह बड़े पैमाने पर उत्पादन में उपयोग के लिए उपयुक्त है।

पेरोवस्किट सौर कोशिकाएं तीसरी पीढ़ी की सबसे आशाजनक सौर कोशिकाओं में से एक हैं।इसमें सेमीकंडक्टर के रूप में पेरोव्स्काइट सामग्री का उपयोग किया जाता है और उच्च दक्षता प्राप्त की जा सकती है, जो वर्तमान में 20% से अधिक है।इस प्रकार की बैटरी का निर्माण सस्ता होता है और इसकी स्थिरता और स्थायित्व अधिक होता है।

चौथी पीढ़ी के सौर सेल (21वीं सदी की शुरुआत)

चौथी पीढ़ी की सौर सेल नवीनतम सौर सेल तकनीक है और सबसे आशाजनक है।चौथी पीढ़ी की सौर कोशिकाओं के सामग्री प्रकार अधिक विविध हैं, जिनमें कार्बनिक सामग्री, अकार्बनिक सामग्री और संकर सामग्री शामिल हैं।

कार्बनिक-अकार्बनिक हाइब्रिड सौर कोशिकाएं (एचआईबीसी) सौर कोशिकाओं की चौथी पीढ़ी में एक महत्वपूर्ण तकनीक हैं।बैटरी उच्च दक्षता और लंबे जीवन के संयोजन को प्राप्त करने के लिए कार्बनिक और अकार्बनिक सामग्री के मिश्रण का उपयोग करती है।एचआईबीसी सौर कोशिकाओं की दक्षता 15% से अधिक हो गई है और विनिर्माण लागत कम है, जिससे यह बड़े पैमाने पर उत्पादन में उपयोग के लिए उपयुक्त है।

एचआईबीसी सौर कोशिकाओं के अलावा चौथी पीढ़ी के सौर कोशिकाओं में क्वांटम डॉट सौर कोशिकाएं, नैनोवायर सौर कोशिकाएं, ग्राफीन सौर कोशिकाएं आदि भी शामिल हैं।ये प्रौद्योगिकियां अभी भी अनुसंधान और विकास के तहत हैं, लेकिन पहले ही उच्च दक्षता और क्षमता का प्रदर्शन कर चुकी हैं।

संक्षेप में

समय के साथ, सौर कोशिकाओं की दक्षता और लागत में धीरे-धीरे सुधार हुआ है, और सौर सेल प्रौद्योगिकियों की एक व्यापक विविधता उभरी है।पहली पीढ़ी की सौर कोशिकाओं की दक्षता केवल 6% थी, जबकि चौथी पीढ़ी की सौर कोशिकाओं की दक्षता 15% से अधिक है।भविष्य में, सौर सेल प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास और अनुकूलन के साथ, सौर ऊर्जा की लागत में लगातार कमी आएगी।और ऊर्जा उद्योग में इसकी स्थिति तेजी से महत्वपूर्ण हो जाएगी.