एचजेटी और टॉपकॉन के बीच प्रतिस्पर्धा: पेरोव्स्काइट टैन्डम सेल फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकी की नई पसंदीदा तकनीक क्यों बन गई हैं?

1. एचजेटी प्रौद्योगिकी का परिचय

एचजेटी अपनी उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता और कम रोशनी की स्थिति में उत्कृष्ट प्रदर्शन के लिए जाना जाता है। यह क्रिस्टलीय सिलिकॉन सब्सट्रेट पर अनाकार सिलिकॉन की पतली फिल्म को स्टैक करके एक हेटरोजंक्शन बनाता है, जिससे सतह पर होने वाले पुनर्संयोजन को कम किया जा सकता है और सेल के ओपन-सर्किट वोल्टेज और शॉर्ट-सर्किट करंट को बढ़ाया जा सकता है।

2. टॉपकॉन प्रौद्योगिकी के साथ चुनौतियाँ

TOPCon सेल की सतह पर ऑक्साइड परत और पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन परत लगाकर सतह निष्क्रियता प्राप्त करता है, जिससे पुनर्संयोजन हानि कम हो जाती है। हालांकि, TOPCon के साथ उच्च दक्षता प्राप्त करने में कई चुनौतियां हैं, जिनमें जटिल प्रक्रियाएं, लागत प्रबंधन और दक्षता में और सुधार की कठिनाई शामिल हैं।

3. पेरोवस्काइट सामग्रियों की भूमिका

पेरोवस्काइट सामग्री अपने उच्च अवशोषण गुणांक, समायोज्य बैंड गैप और सॉल्यूशन-प्रोसेसिंग प्रकृति के कारण सौर सेल की दक्षता बढ़ाने के लिए आदर्श हैं। पेरोवस्काइट को एचजेटी तकनीक के साथ मिलाकर, एचजेटी की उच्च दक्षता का लाभ उठाया जा सकता है और पेरोवस्काइट के व्यापक स्पेक्ट्रम अवशोषण गुणों के माध्यम से इसे और भी बढ़ाया जा सकता है।

4. पेरोवस्काइट के साथ एचजेटी के संयोजन के लाभ

ए. बेहतर फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता:पेरोवस्काइट के समावेश से एचजेटी कोशिकाओं की स्पेक्ट्रल प्रतिक्रिया में उल्लेखनीय विस्तार होता है, जिससे प्रकाश-जनित वाहकों की संख्या बढ़ जाती है। 27.5% की सैद्धांतिक दक्षता सीमा वाली एचजेटी कोशिकाएं पारंपरिक पीवी प्रौद्योगिकियों को पीछे छोड़ चुकी हैं। वैकल्पिक अनाकार और क्रिस्टलीय सिलिकॉन परतों से बनी हेटरोजंक्शन संरचना प्रकाश अवशोषण को अधिकतम करती है, जिससे ऊर्जा रूपांतरण दक्षता में सुधार होता है।

बी. बेहतर स्थिरता:HJT सेल न केवल उच्च दक्षता प्रदान करते हैं बल्कि बेहतर स्थिरता भी प्रदान करते हैं। HJT-पेरोवस्काइट की संयुक्त संरचना दीर्घकालिक संचालन के दौरान उच्च दक्षता बनाए रखती है, जबकि TOPCon-पेरोवस्काइट, कम उत्पादन लागत के बावजूद, दक्षता के मामले में HJT से मुकाबला करने में असमर्थ है।

सी. सरलीकृत विनिर्माण प्रक्रिया:पेरोवस्काइट सामग्रियों की सॉल्यूशन-प्रोसेस करने योग्य प्रकृति विनिर्माण लागत को कम करती है, जो विद्युत की समतुल्य लागत (एलसीओई) को कम करने के लिए महत्वपूर्ण है। एचजेटी सेल में भी विनिर्माण का लाभ है, क्योंकि इसमें अनाकार सिलिकॉन परतों को जमा करने के लिए कम तापमान वाले रासायनिक वाष्प निक्षेपण (सीवीडी) का उपयोग किया जाता है, जिसके बाद पारदर्शी प्रवाहकीय ऑक्साइड (टीसीओ) और पी-टाइप या एन-टाइप अनाकार सिलिकॉन परतें जमा की जाती हैं। यह सरलीकृत प्रक्रिया TOPCon की उच्च तापमान वाली एनीलिंग प्रक्रिया की तुलना में लागत को कम करती है और उत्पादन दर में सुधार करती है, जो उत्पादन लागत और गुणवत्ता में भिन्नता को बढ़ाती है।

d. पर्यावरण के अनुकूल उत्पादन:पेरोवस्काइट सामग्री पर्यावरण के अनुकूल निर्माण प्रक्रिया प्रदान करती है क्योंकि इसमें विषैले या दुर्लभ तत्वों का उपयोग नहीं होता है। कुछ सौर ऊर्जा सामग्रियों के विपरीत, जिनमें सीसा या कैडमियम जैसे खतरनाक तत्वों की आवश्यकता होती है, पेरोवस्काइट ऐसे विषाक्त पदार्थों से मुक्त होते हैं, जिससे पर्यावरणीय और स्वास्थ्य संबंधी जोखिम कम होते हैं। इसके अलावा, पेरोवस्काइट दुर्लभ तत्वों पर निर्भर नहीं करते हैं, जिनका निष्कर्षण पर्यावरण को नुकसान पहुंचा सकता है। इनके उत्पादन में कम ऊर्जा की खपत होती है, जिससे कार्बन उत्सर्जन कम होता है।

निष्कर्षतः, एचजेटी और पेरोव्स्काइट का संयोजन भविष्य में फोटोवोल्टिक प्रगति के लिए एक आशाजनक दिशा का प्रतिनिधित्व करता है, जिसमें दक्षता, स्थिरता, लागत-प्रभावशीलता और पर्यावरणीय स्थिरता के मामले में इसके फायदे कई पहलुओं में TOPCon से कहीं बेहतर हैं।