புதிய லேசர் முறையால் சூரியப் பலகை மறுசுழற்சி குறைவான சேதத்துடன் செய்யப்படலாம்

ஆராய்ச்சியாளர்கள் சூரிய மறுசுழற்சியின் மிகக் கடினமான படிகளில் ஒன்றை இலக்காக்குகின்றனர்

விர்ஜீனியா பல்கலைக்கழக அணியொன்று, பயன்பாட்டு காலத்தின் இறுதியில் உள்ள சிலிகான் சூரிய மாட்யூல்களில் இருந்து பின்பலகையை அகற்றும் லேசர் அடிப்படையிலான முறையைக் கண்டறிந்துள்ளது, இதனால் கீழுள்ள கண்ணாடி அல்லது சிலிகான் வெஃபர்கள் சேதமடையவில்லை. மே 13 அன்று pv magazine-ல் வெளியான இந்த ஆய்வின் படி, ஆராய்ச்சியாளர்கள் தொடர்ச்சித்-அலை இன்ஃப்ராரெட் லேசர் முறையைப் பயன்படுத்துகின்றனர்; இது இரசாயனங்களைத் தவிர்க்கிறது, ஆற்றல் பயன்பாட்டைக் குறைக்கிறது, மேலும் மதிப்புள்ள கூறுகளை அடுத்த கட்ட மீட்புக்காக பாதுகாக்கிறது என்று அவர்கள் கூறுகின்றனர்.

இந்த முன்னேற்றம் சூரிய மறுசுழற்சியில் உள்ள ஒரு பிடிவாதமான பிரச்சினையைத் தீர்க்கிறது. பல பழைய பலகைகளில் இன்னும் மீதமுள்ள மதிப்புடைய பொருட்கள் இருக்கின்றன, ஆனால் அடுக்குகளாக உள்ள அமைப்பை சுத்தமாகப் பிரிப்பது கடினம். பாரம்பரிய மறுசுழற்சி வழிகள் வெப்ப அல்லது இரசாயன சிகிச்சைகளை நம்பலாம், அவை அதிக ஆற்றல் தேவையுடைய, செலவு அதிகமான, அல்லது இல்லையெனில் மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய அல்லது திறம்பட செயலாக்கக்கூடிய கூறுகளை சேதப்படுத்தக்கூடியவையாக இருக்கலாம்.

அதனால் டிலாமினேஷன் மறுசுழற்சி சங்கிலியில் ஒரு முக்கியப் புள்ளியாகிறது. பின்பலகையை டெம்பர்டு கண்ணாடி அல்லது சிலிகான் வெஃபர்களுக்கு சேதமில்லாமல் அகற்ற முடிந்தால், இல்லையெனில் துண்டாக்கப்படவோ, எரிக்கப்படவோ, கடுமையான முறையில் செயலாக்கப்படவோ உள்ள மாட்யூல்களில் இருந்து அதிக மதிப்பை மீட்டெடுக்க மறுசுழற்சியாளர்களுக்கு வாய்ப்பு அதிகமாகிறது.

இந்த முறை எப்படி செயல்படுகிறது

அறிக்கையின் படி, ஆராய்ச்சியாளர்கள் மாட்யூலின் முன்கண்ணாடி வழியாக சிலிகான்-EVA இடைமுகத்தை சூடாக்க இன்ஃப்ராரெட் தொடர்ச்சித்-அலை லேசரைப் பயன்படுத்துகின்றனர். இந்த கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சூடு பிணைப்பை பலவீனப்படுத்தி, பின்பலகையை சுத்தமான இயந்திர டிலாமினேஷன் மூலம் பிரிக்க முடியும்; அதேசமயம் சாதனத்தின் செயல்திறன் காக்கப்படுகிறது.

இந்த அணுகுமுறை குறிப்பிடத்தக்கது, ஏனெனில் இது கண்ணாடியின் வழியாகச் செயல்படுகிறது; இரசாயனங்கள் அல்லது பரந்த உயர்-வெப்ப சிகிச்சைகள் மூலம் மாட்யூலை நேரடியாகத் தாக்குவதில்லை. பிரிப்பதற்கு முக்கியமான இடைமுகத்தை மட்டுமே தேர்ந்தெடுத்து பாதித்து, முக்கிய கட்டமைப்பு கூறுகளை அப்படியே வைத்திருக்க வேண்டும் என்பதே அறிவிக்கப்பட்ட குறிக்கோள்.

இணை ஆசிரியர் மூல் சி. குப்தா pv magazine-க்கு, இந்த தொழில்நுட்பம் இரசாயனமற்ற, சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த, செலவிலும் ஆற்றலிலும் திறமையானது என்றும், டெம்பர்டு கண்ணாடி மற்றும் சிலிகான் வெஃபர்களைப் பாதுகாக்கிறது என்றும் கூறினார். மீதமுள்ள மாட்யூல் கூறுகளின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு முழுமையைப் பேணுவது, மதிப்புள்ள பொருட்களின் அடுத்தகட்ட மீட்பு மற்றும் மறுசுழற்சிக்காக முக்கியம் என்றும் அவர் வலியுறுத்தினார்.

இந்த பாதுகாப்பு-மைய அணுகுமுறை முக்கியமானது. மறுசுழற்சி அமைப்புகளில் மதிப்பு என்பது ஒரு பொருளை மீட்டெடுக்க முடியுமா என்பதிலேயே இல்லாமல், அதை எந்த நிலையில் மீட்டெடுக்கிறோம் என்பதிலும் உள்ளது. சுத்தமான பிரிப்பு அடுத்த கட்ட செயல்முறைகளின் பொருளாதாரத்தை மேம்படுத்தி, மறுபயன்பாடு அல்லது மீட்புக்கான தேர்வுகளை விரிவுபடுத்தலாம்.

பயன்பாட்டின் இறுதிக் கட்டத்தில் உள்ள சூரியப் பலகைகளை கையாள்வது ஏன் இப்போது அதிகம் முக்கியம்

சூரியத் துறை இன்னும் நீண்ட வளர்ச்சி கட்டத்தில் உள்ளது, ஆனால் அதனுடன் பழையதாகும் உபகரணங்களின் ஓட்டமும் அதிகரிக்கிறது. காலப்போக்கில் அதிக மாட்யூல்கள் பயன்பாட்டின் இறுதிக்கட்டத்தை அடையும்போது, அதிகச் செலவு அல்லது சுற்றுச்சூழல் சுமை இல்லாமல் அளவை கையாளக்கூடிய மறுசுழற்சி முறைகளை உருவாக்கும் அழுத்தம் அதிகரிக்கிறது. அதிக மதிப்புள்ள பொருட்களைப் பாதுகாக்கும் மற்றும் கடுமையான இரசாயன சிகிச்சைகளைத் தவிர்க்கும் முறைகள் கவனம் பெற வாய்ப்புள்ளது.

விர்ஜீனியா குழுவின் முறை இந்த விவாதத்தில் நேரடியாக பொருந்துகிறது. pv magazine இதை பாரம்பரிய வெப்ப அல்லது இரசாயன மறுசுழற்சி முறைகளுக்கு குறைந்த-ஆற்றல், குறைந்த-செலவு மாற்றாக விவரித்துள்ளது. இந்த செயல்திறன் ஆய்வகத்துக்கு வெளியிலும் நிலைத்தால், சிலிகான் மாட்யூல் அமைப்பின் மறுசுழற்சியை மேம்படுத்தலாம், குறிப்பாக கண்ணாடி மற்றும் வெஃபர்களைப் பாதுகாப்பது திட்டத்தின் பொருளாதாரத்தை மாற்றும் இடங்களில்.

இந்த முறை சுத்த ஆற்றல் உற்பத்தி மற்றும் மறுசுழற்சி ஆராய்ச்சியில் உள்ள ஒரு பெரிய போக்கையும் பிரதிபலிக்கிறது: துல்லியமான கருவிகள் அதிகம் பயன்படுத்தப்பட்டு பிரிப்பை மேலும் தேர்ந்தெடுக்கக்கூடியதாக மாற்றுகின்றன. முழு சாதனத்தையும் கழிவாக கருதி வலுக்கட்டாயமாக உடைப்பதற்குப் பதிலாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் போதிய கட்டுப்பாட்டுடன் பொருட்களைப் பிரித்து, மிக மதிப்புள்ள பகுதிகளை பயன்பாட்டுக்குத் தக்கவைக்க வழிகளைத் தேடுகின்றனர்.

மறுசுழற்சி சங்கிலிக்கான சாத்தியமான விளைவுகள்

இந்த முறையின் ஒரு நடைமுறை விளைவு, சூரிய மறுசுழற்சியை மேலும் கூறு-அறிந்த மீட்பு திசையில் நகர்த்த உதவலாம் என்பதாகும். ஒரு மாட்யூல் ஒரே மாதிரியான பொருள் அல்ல; அது அடுக்குகளால் ஆன தயாரிப்பு, மேலும் பொருட்கள் வெப்பம், அழுத்தம், இரசாயனத் தாக்கங்களுக்கு வெவ்வேறு விதத்தில் பதிலளிக்கின்றன. குறிப்பிட்ட இடைமுகத்தை பலவீனப்படுத்தி, மற்ற இடங்களில் சேதத்தை குறைக்கும் முறை, பிந்தைய வகைப்படுத்தல் மற்றும் மீட்பு படிகளை மேலும் நம்பகமாக்கலாம்.

மற்றொரு விளைவு சுற்றுச்சூழல் சார்ந்தது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த முறையை இரசாயனமற்றதும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்ததுமானதும் என்று வெளிப்படையாக விளக்குகின்றனர். இது முக்கியம், ஏனெனில் இரசாயன-அதிகமான மறுசுழற்சி முறைகள் தொழில்நுட்ப ரீதியில் வெற்றியடைந்தாலும், அவை தங்களது கழிவு-கையாளல் சுமைகளை உருவாக்கக்கூடும். ஆற்றல் பயன்பாட்டைக் குறைத்து, அந்தச் சுமைகளையும் குறைக்கும் முறை, வாழ்நாள் நிலைத்தன்மையை நிரூபிக்க அழுத்தம் நிறைந்த ஒரு துறையில் ஈர்க்கக்கூடியதாக இருக்கும்.

அறிக்கை செலவையும் குறிப்பிடுகிறது. மீட்டெடுக்கப்படும் பொருட்களின் மதிப்பு சேகரிப்பு, போக்குவரத்து, செயலாக்கச் செலவுகளுடன் ஒப்பிடும்போது குறைவாக இருக்கும் போது மறுசுழற்சி பலமுறை தோல்வியடைகிறது. மாட்யூலின் பயனுள்ள பொருள் அடிப்படையை அதிகம் பாதுகாக்கும் குறைந்த-ஆற்றல் முறைகள், சில மறுசுழற்சி ஓட்டங்களை வணிகரீதியாக மேலும் சாத்தியமாக்கலாம்.

அதே நேரத்தில், இந்தக் கட்டுரை வணிகத் தளத்தில் செயல்படுத்தியதோ அல்லது முழுமையான தொழிற்துறை சரிபார்ப்பையோ கூறவில்லை. அது நிரூபிப்பது ஒரு கருத்துச் சான்று: பின்பலகையை சேதமின்றி அகற்றும் லேசர்-ஆधாரித முறை, முக்கிய மாட்யூல் கூறுகளைப் பாதுகாக்கும் வழி, மற்றும் மீட்பு பொருளாதாரத்துக்கும் சுற்றுச்சூழல் செயல்திறனுக்கும் அது ஏன் முக்கியம் என்பதையும்.

அடுத்ததாக கவனிக்க வேண்டியது

இப்போது முக்கியக் கேள்வி, இந்த முறையை ஆய்வகத்தைத் தாண்டி பெரும் அளவில் பயன்படுத்த முடியுமா என்பதே. எந்த மறுசுழற்சி தொழில்நுட்பத்திற்கும், விளக்கத்திலிருந்து ஏற்றுக்கொள்ளுதலுக்கான பாதை உற்பத்தித்திறன், ஒரு மாட்யூலுக்கான செலவு, உபகரண ஒருங்கிணைப்பு, மற்றும் உண்மையான உலகில் உள்ள பலகை நிலைகளுக்கு இந்த முறை எவ்வளவு ஒரே மாதிரியாகச் செயல்படுகிறது என்பதில் சார்ந்துள்ளது. பயன்பாட்டின் இறுதிக்கட்டத்தில் உள்ள மாட்யூல்கள் வயது, kulappu, உற்பத்தி வரலாறு, மற்றும் உடல் சேதத்தில் மாறுபடும்; இது கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பிரிப்பை சிக்கலாக்கலாம்.

அப்படியிருந்தாலும், இந்த அறிக்கை அர்த்தமுள்ளதாக உள்ளது, ஏனெனில் அது நேரடியாக ஒரு bottleneck-ஐ இலக்காக்குகிறது. சுத்தமான மறுசுழற்சி குறித்த பொதுவான கூற்றை விட, விர்ஜீனியா ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட சவாலைக் கண்டறிந்து, அதற்கு ஒரு குறிப்பிட்ட கருவியைப் பயன்படுத்தி, முடிவை மீட்கக்கூடிய மாட்யூல் மதிப்புடன் இணைத்துள்ளனர்.

சூரிய நிறுவல்கள் தொடர்ந்து விரிவடையும் போது, இப்படியான செயல்முறை மேம்பாடுகள் மேலும் முக்கியமானதாக இருக்கும். மறுசுழற்சி அமைப்புகள் கொள்கையாலோ சேகரிப்பாலோ மட்டும் செயல்படுவதில்லை; சிக்கலான தயாரிப்புகளைப் பிரிக்கும் சிறந்த முறைகளும் அவை தேவைப்படுகின்றன. இந்த லேசர்-ஆதாரித பின்பலகை அகற்றும் தொழில்நுட்பம், அந்த பொறியியல் பணியை மேலும் துல்லியமாகவும், பெரிய அளவிலான சூரிய மீட்பின் பொருளாதாரத்திற்கு மேலும் பயனுள்ளதாகவும் மாற்றும் ஒரு உதாரணம்.

இந்தக் கட்டுரை PV Magazine செய்திப்பதிவை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.