சீனக் குழு 33% செயல்திறன் கொண்ட சூரிய செல் வடிவமைப்பை அறிவித்தது

ஒரு புதிய சூரிய முடிவு தொழில்துறையின் இரட்டை சவாலைக் காட்டுகிறது: அதிக வெளியீடு, நீண்ட ஆயுள்

சீனாவில் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள், வழங்கப்பட்ட candidate metadata மற்றும் excerpt-இன் படி, 33 சதவீத செயல்திறனை எட்டியதுடன் நீடித்தன்மையையும் மேம்படுத்திய ஒரு சூரிய செல் வடிவமைப்பை உருவாக்கியுள்ளதாக கூறுகின்றனர். இந்த முன்னேற்றம் ஒரு குறிக்கோளான passivation நுட்பத்துடன் தொடர்புடையது; புதிய வடிவமைப்பில் செயல்திறனை கணிசமாக உயர்த்தியதாக Interesting Engineering இதை விவரிக்கிறது.

சுருக்கமாகப் பார்த்தாலும் இந்த முடிவு தனித்துவமாகத் தெரிகிறது, ஏனெனில் நவீன சூரிய மேம்பாடு என்பது செயல்திறன் மட்டுமல்ல. சாதனை எண்ணிக்கைகள் தலைப்புகளைப் பெறலாம்; ஆனால் தொழில்துறையின் கடினமான பொறியியல் சவால் என்பது நிலைத்தன்மை, உற்பத்தி சாத்தியம் அல்லது நீண்டகால செயல்திறனை தியாகம் செய்யாமல் அந்த முன்னேற்றங்களை தக்கவைத்து கொள்ளும் சாதனங்களை உருவாக்குவதே. செயல்திறனையும் நீடித்தன்மையையும் ஒரே நேரத்தில் மேம்படுத்தும் வடிவமைப்பு, துறையின் மிக முக்கியமான இரண்டு கட்டுப்பாடுகளையும் ஒருசேர கையாளுகிறது.

Passivation ஏன் முக்கியம்

Passivation என்பது சூரிய செல்லின் உள்ளே குறைபாடுகள் மற்றும் recombination காரணமாக ஏற்படும் இழப்புகளை குறைக்கும் முறைகளை குறிக்கிறது. நடைமுறையில், அது உறிஞ்சப்பட்ட ஒளியின் அதிகமான பகுதியை வீணான ஆற்றலாக அல்லாது பயன்படும் மின்சார வெளியீடாக மாற்ற உதவுகிறது. ஒரு செய்தி குறிக்கோளான passivation நுட்பத்தை முன்னிலைப்படுத்தும்போது, ஆராய்ச்சியாளர்கள் வெறும் கூடுதல் சிக்கலை சேர்ப்பதல்ல, மாறாக செல்கள் தங்கள் கோட்பாட்டுக் திறனை அடையத் தடுக்கும் கட்டமைப்புச் சார்ந்த காரணங்களில் ஒன்றை நேரடியாகத் தீர்க்கிறார்கள் என்பதைக் காட்டுகிறது.

இதன் முக்கியத்துவம் என்னவென்றால், நவீன சூரியத் தொழில்நுட்பத்தின் சிறந்த பல முடிவுகள் இடைமுகங்களையும் குறைபாடுகளையும் மிக நுட்பமாக நிர்வகிப்பதிலிருந்து வருகின்றன. செல்கள் மேலும் மேம்பட்டதாக ஆகும் போது, குறிப்பாக உயர் செயல்திறன் கட்டமைப்புகளில், முக்கிய அடுக்குகளில் தோன்றும் சிறு செயல்திறன் குறைவுகள் கூட வெளியீட்டையும் நிலைத்தன்மையையும் பாதிக்கலாம். ஆகவே passivation-இல் ஏற்படும் முன்னேற்றங்கள் எதிர்பார்ப்பதைவிட பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்தலாம்.

அறிக்கையிடப்பட்ட 33 சதவீத எண்ணிக்கை, இந்தப் பணியை வழக்கமான பெருமளவு சந்தை silicon panels-க்கு அல்லாது, முன்நிலை சூரிய ஆராய்ச்சியின் வரம்பில் வைக்கிறது. இது அந்த வடிவமைப்பு உடனடியாக வணிகப் பயன்பாட்டிற்கு தயாராக உள்ளது என்பதைக் குறிக்காது; ஆனால் conversion efficiency-ஐ அர்த்தமுள்ள அளவுகளில் இன்னும் உயர்த்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் வழிகளை கண்டுபிடித்து வருகிறார்கள் என்பதைக் காட்டுகிறது.

நீடித்தன்மை இல்லாமல் செயல்திறன் போதாது

நீடித்தன்மை குறித்த கூற்று, தலைப்பிலுள்ள செயல்திறன் எண்ணிக்கையைவிட கூட அதிக முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாக இருக்கலாம். சூரியத் தொழில்நுட்பங்கள் பெரும்பாலும் ஆய்வக செயல்திறன் மற்றும் வணிக மதிப்பு ஆகியவற்றுக்கிடையே உள்ள பரிச்சயமான இடைவெளியை எதிர்கொள்கின்றன. ஒரு செல் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சூழலில் மிகச் செயல்திறனாக இருக்கலாம்; ஆனால் அது மிக விரைவில் சிதையுமானால், நுணுக்கமான செயலாக்கம் தேவைப்பட்டால், அல்லது பெருமளவில் விரிவுபடுத்த கடினமான பொருட்கள் மற்றும் கட்டமைப்புகளை சார்ந்திருந்தால், அதற்கு இன்னும் சவால்கள் இருக்கும்.

அதனால்தான் இந்த அறிக்கையிடப்பட்ட சேர்க்கை கவனத்திற்குரியது. சிறந்த நீடித்தன்மை, ஒரு வடிவமைப்பு ஆய்வகத்தைத் தாண்டி செல்லும் வாய்ப்பை அதிகரிக்கிறது. மேலும், நீண்ட ஆயுள் கொண்ட panels மாற்றம் அல்லது பெரிய செயல்திறன் இழப்பு பிரச்சினையாக மாறும் முன் அதிக மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்வதால், காலப்போக்கில் ஆற்றல் செலவையும் குறைக்க முடியும்.

தற்போதைய சூரிய சந்தையில், பரிணாமம் அடைந்த silicon தொழில்நுட்பம் ஏற்கனவே விலையில் கடுமையாக போட்டியிடுகிறது; எனவே அடுத்த தலைமுறை வடிவமைப்புகள் தற்போதைய தயாரிப்புகளை மாற்றவோ அல்லது அவற்றைเสப்பூறாக இருக்கவோ வலுவான காரணம் தேவை. அதிக செயல்திறன் நிலப் பயன்பாட்டையும் balance-of-system செலவுகளையும் குறைக்க முடியும். அதிக நீடித்தன்மை bankability மற்றும் திட்ட பொருளாதாரத்தை மேம்படுத்த முடியும். இரண்டையும் வழங்கும் தொழில்நுட்பம், தீவிரமாக எடுத்துக்கொள்ள எளிதாகிறது.

இது துறைக்கு என்ன அர்த்தம் கொண்டிருக்கலாம்

candidate excerpt-இல் முழு சாதனக் கட்டமைப்பு அல்லது வணிகமயமாக்கல் காலக்கட்டம் குறிப்பிடப்படவில்லை; ஆகையால் இதை உடனடி சந்தை மாற்றமாக கருதுவது அவசரமாகும். ஆனால் திசை குறிப்பிடத்தக்கது. சூரிய ஆராய்ச்சி, உற்பத்தி உண்மைகளைப் புறக்கணித்து சாதனைகளைத் தேடுவதற்குப் பதிலாக, உண்மையான சூழ்நிலைகளிலும் தலைப்பு-நிலை செயல்திறனைப் பேணக்கூடிய வடிவமைப்புகளின் மீது அதிக கவனம் செலுத்துகிறது.

குறிக்கோளான passivation நுட்பம் மீண்டும் மீண்டும் ஒரே முடிவைத் தரக்கூடியதும், பெருமளவில் அளவுப்படுத்தக் கூடியதும் என நிரூபிக்கப்பட்டால், அது எதிர்கால உயர் செயல்திறன் செல்கள் எப்படித் வடிவமைக்கப்படுகின்றன என்பதில் தாக்கம் செலுத்தலாம், குறிப்பாக interface losses மற்றும் durability முக்கிய தடைகளாக உள்ள கட்டமைப்புகளில். இது சூரியப் புதுமையில் சீனாவின் பெரிய பங்கை, உற்பத்தி அளவில் மட்டுமல்ல, தொழில்நுட்ப முனைப்பையும் முன்னேற்றுவதிலும் மேலும் வலுப்படுத்தலாம்.

இதற்கு ஒரு விரிவான ஆற்றல்-அமைப்பு விளைவும் உள்ளது. மின் வலைகள் அதிகமான தூய்மையான உற்பத்தியை சேர்க்கும் போது, செயல்திறன் மேம்பாடுகள் முக்கியமாகின்றன; ஏனெனில் அவை ஒரு பரப்பளவிற்கான சூரிய நிறுவல்களை அதிக உற்பத்திவாய்ந்ததாக மாற்ற முடியும், மேலும் இடக்குறைபாடு அல்லது செலவு உணர்திறன் கொண்ட திட்டங்களில் அவற்றை மேலும் கவர்ச்சிகரமாக்க முடியும். நீடித்தன்மை முக்கியம், ஏனெனில் கட்டமைப்பு முதலீட்டாளர்கள் உச்ச ஆய்வக எண்ணிக்கைகளைப்போலவே நம்பகமான ஆயுட்கால வெளியீட்டையும் மதிக்கிறார்கள்.

மின்சார அமைப்புகளில் சூரியத்தின் பங்கு அதிகரித்துவரும் நிலையில், இந்த அழுத்தங்கள் இன்னும் அதிகரிக்கின்றன. அதிக சூரியஒளியை மின்சாரமாக மாற்றி, செயல்திறனை நீண்ட நேரம் தக்கவைத்துக்கொள்ளும் தொழில்நுட்பங்கள் அந்த சூழலில் குறிப்பாக மதிப்புடையவை.

ஆகையால் அறிக்கையிடப்பட்ட 33 சதவீத முடிவை மற்றொரு record-style claim ஆக மட்டும் பார்க்கக் கூடாது. அதன் முக்கியத்துவம் செயல்திறனும் உறுதித்தன்மையும் சேர்ந்திருக்கிறதில் உள்ளது. சூரியத் துறையில், அதுவே பெரும்பாலும் ஒரு கணிசமான பரிசோதனைக்கும், நிஜ உலகப் பொருத்தத்திற்கான நியாயமான பாதையைக் கொண்ட ஒரு வளர்ச்சிக்கும் உள்ள வித்தியாசமாகும்.

இந்த கட்டுரை Interesting Engineering இன் செய்தியறிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அசல் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.