क्या सौर सेल की आयु? क्यों और कैसे?

Question

जैसा कि मैंने सुना है, फोटोवोल्टिक कोशिकाओं की जीवन प्रत्याशा आम तौर पर कुछ दशक है, जैसा कि। यह बहुत लंबा है, उनकी उच्च लागत के बारे में, कुल लागतों पर इसका महत्वपूर्ण (नकारात्मक) प्रभाव पड़ता है।

उनकी उम्र क्यों है? मैं एकमात्र संभावना देख सकता हूं जो उनकी परमाणु संरचना को नुकसान पहुंचा सकती है, और यह सूर्य के बहुत उच्च ऊर्जावान पराबैंगनी (या यहां तक ​​कि नरम रॉन्टजेन) फोटॉन स्पेक्ट्रम है (जो इसकी शक्ति का केवल एक छोटा हिस्सा है)।

और, मुझे लगता है, ये फोटॉन शायद सिलिकॉन के ऊपर एक पारदर्शी प्लास्टिक की परत से आसानी से छन सकते हैं।

इस प्रकार, सौर कोशिकाएं क्यों बढ़ती हैं, और परमाणु स्तर पर उनमें क्या होता है?

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साथ ही पीवी सामग्री के टुकड़े टुकड़े करने की सामग्री की विफलता को कम करने का एक बहुत महत्वपूर्ण कारक हो सकता है। ईवा लगभग सार्वभौमिक रूप से ग्लास पैनलों पर टुकड़े टुकड़े में सिलिकॉन के लिए उपयोग किया जाता है। ईवीए पर यूवी एक्शन द्वारा फ्री रेडिकल्स ('कमो सबवर्सिव' सॉर्ट) जारी नहीं किए गए हैं। आधुनिक पैनल में ग्लास में एडिटिव्स हो सकते हैं जो ईवा बायप्रोडक्ट्स को छानने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। सभी ईवीए समान नहीं बनाए गए हैं (भले ही वे नाममात्र समान हों)। मैंने ईवा को "केवल चीन उपयोग" के रूप में विज्ञापित देखा है और एक चीनी पीवी निर्माता (अब से कुछ साल पहले) ने मुझे बताया कि उसका "किनारा" केवल जर्मन सुगंधित ईवा का उपयोग करना था।

— रसेल मैकमोहन

Answer 1

नेशनल रिन्यूएबल एनर्जी लैब (NREL) सौर पैनलों के लिए प्रति वर्ष 0.4% -1% गिरावट की तरह कुछ अनुमान लगाती है। मुझे नहीं पता कि रासायनिक क्रिया यहां क्या है (पीवी कोशिकाओं की श्रृंखला प्रतिरोध में वृद्धि का विद्युत परिणाम), लेकिन पैनलों के दीर्घकालिक क्षरण को यूवी जोखिम के साथ सहसंबद्ध किया जाता है। हालांकि पीवी सामग्री के लिए हानिकारक, यूवी किरणों में ऊर्जा होती है जिसे हम इकट्ठा करना चाहते हैं, इसलिए आप पैनल के उद्देश्य को पूरा किए बिना इसे पूरी तरह से फ़िल्टर नहीं कर पाएंगे।

गिरावट के अन्य कारण ज्यादातर मौसम से संबंधित हैं, लेकिन तंत्र में यांत्रिक तनाव के रूप में। पवन से बर्फबारी की कोई भी चीज सौर कोशिकाओं और एम्बेडेड विद्युत कनेक्शनों में मामूली दरारें पैदा करने के लिए पैनलों को झुकाकर पैनलों को नुकसान पहुंचा सकती है। एक अपमानित पीवी पैनल के अन्य कारकों में जंग शामिल है, या एक कामकाजी प्रणाली को बनाए रखने के लिए आवश्यक सहायक विद्युत उपकरणों का जीवनकाल (ये अन्य उपकरण पैनल की तुलना में कम उम्र के हो सकते हैं, और यदि वे पर्याप्त महंगे हैं, तो यह सिस्टम को अस्थिर करने का कारण होगा। पूरे पैनल सिस्टम को बदलने की तुलना में आर्थिक रूप से)।

स्रोत: http://www.engineering.com/ElectronicsDesign/ElectronicsDesignArticles/ArticleID/7475/What-Is-the-Lifespan-of-a-Solar-Panel.aspx (NREL रिपोर्ट के लिए और अधिक लिंक देखें)

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तापमान परिवर्तन इलेक्ट्रॉनिक्स पर बहुत सारे तनाव डाल सकते हैं, जो सौर सेल स्वाभाविक रूप से होते हैं। यदि आप उन क्षेत्रों में हैं जहां आपको सर्दियों में नियमित रूप से हार्ड फ्रीज़ मिलते हैं, तो आइस बिल्डअप की संभावना कोशिकाओं और उनसे जुड़े हार्डवेयर पर भी एक नंबर देगी।

— आदम मिलर

Answer 2

ध्यान रखें कि पी.एन. जंक्शनों को पहले स्थान पर अशुद्धियों (डोपेंट) को सिलिकॉन में ऊंचे तापमान (1000 - 1500 K) पर बनाकर बनाया जाता है। जंक्शन की दक्षता इस बात से संबंधित है कि जंक्शन पर डोपेंट की एकाग्रता कितनी तेजी से बदलती है (इसकी ढाल)।

कम तापमान पर, जैसे कि एक सौर सरणी को उजागर किया जाता है (जैसे, 270 - 330 K), प्रसार बहुत है, बहुत धीमा है, लेकिन यह पूरी तरह से बंद नहीं होता है। पर्याप्त समय को देखते हुए, डोपेंट ग्रेडिएंट पीएन जंक्शन की प्रभावशीलता को कम करते हुए, कम खड़ी हो जाती है। चरम दीर्घकालिक (सहस्राब्दी) से अधिक अर्धचालक उपकरण काम करना बंद कर देंगे क्योंकि उनके जंक्शन पूरी तरह से गायब हो जाएंगे।

Answer 3

एक अलग कोण के लिए, सौर कोशिकाओं के साथ मेरा अनुभव स्थलीय के बजाय अंतरिक्ष-आधारित है। अंतरिक्ष आधारित सौर कोशिकाओं के क्षरण के लिए सबसे बड़े ड्राइवर कण विकिरण और कक्षीय मलबे प्रभाव हैं। कण विकिरण जंक्शन के नीचे पहनने से खराब हो जाता है, और कक्षीय मलबे मुख्य रूप से कोशिकाओं की आंतरिक श्रृंखला प्रतिरोध को बढ़ाता है। क्योंकि कोशिकाओं को ठंडा करने के लिए कोई हवा नहीं होती है, अगर सौर संरचना को अन्य संरचना द्वारा आंशिक रूप से छाया मिलता है, तो रिवर्स बायस हीटिंग भी एक गंभीर समस्या हो सकती है।