கட்டுரை: மு.முகம்மது உதுமான் யாசீர் Nov 06 2023 தொழில்நுட்பம்

சோலார் பேனல்களின் செயற்பாடுகளும் அதன் வகைகளும்

சோலார் பேனல்கள் (Solar Panels) என்பது சூரியக் கதிர்களை உள்வாங்கிக்கொண்டு மின்சாரம் தயாரிக்கும் சாதனம் ஆகும்.சோலார் பேனலின் அடிப்படை சோலார் செல் எனும் சிலிக்கான் செமிகன்டக்டர்களால் (Semiconductor) ஆனது. பல சூரிய மின்கலங்கள் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டு சோலார் பேனல்களை உருவாக்குகின்றன.

சோலார் பேனல்கள் ஆனது அதன் படிக அமைப்பு (Crystal structure) பொறுத்து வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

சோலார் பேனல்களின் வகைகள்:

1.மோனோ-கிரிஸ்டலின்(Mono-crystalline)

2. பாலி-கிரிஸ்டலின்(Poly-crystalline)

3. தின்-ஃபிலிம் சோலார் பேனல் (Thin film solar panel).

மோனோ-கிரிஸ்டலின் சோலார் பேனல் (Mono-crystalline Solar Panel)

தூய சிலிக்கானின் ஒரு படிகத்தால் ஆனது என்பதால் இது மோனோ-கிரிஸ்டலின் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது பழமையான சோலார் பேனல் வகையாகும். இந்த செல்கள் மெல்லிய செதில்களாக வெட்டப்பட்ட உருளை வடிவ சிலிக்கான் இங்காட்டிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன. மோனோகிரிஸ்டலின் செல்கள் மற்ற வகை சூரிய மின்கலங்களை விட மிகவும் திறமையானவை, இதனால் மோனோகிரிஸ்டலின் பேனல்கள் பெரும்பாலும் குடியிருப்பு மற்றும் வணிக சூரிய ஆற்றல் அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.ஒற்றைப் படிக சூரிய மின்கலங்கள் சிலிக்கானின் ஒற்றைப் படிகத்தால் ஆனதால், எலக்ட்ரான்கள் கலத்தின் வழியாக எளிதாகப் பாய்கிறது. இது மற்ற வகை சோலார் பேனல்களை விட PV செல் செயல்திறனை அதிகமாக்குகிறது. அவை ஒரு ஆய்வகத்தில் சிலிக்கான் படிகத்தை வளர்ப்பதன் மூலம் தயாரிக்கப்படுகின்றன.

மேலும் இது மிகவும் விலை உயர்ந்தது. சூரிய ஒளி மற்றும் தூய சிலிக்கான் இடையேயான தொடர்பு காரணமாக இந்த செல்கள் கருப்பு நிறத்தில் தோன்றும். இவை விண்கலம், கையடக்க கால்குலேட்டர்கள் மற்றும் சூரிய சக்தியில் இயங்கும் வீடுகள் போன்ற பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பாலி-கிரிஸ்டலின் சோலார் பேனல்(Poly-crystalline Solar Panel)

இது பல சிலிக்கானின் படிகங்களால் ஆனது. இது பாலி-படிக சோலார் பேனல் என்று பெயரிடப்பட்டது. இந்த பேனல்கள் அனைத்து சோலார் பேனல்களிலும் மிகவும் பிரபலமான பேனல் ஆகும். இந்த பேனல்களை உருவாக்க சிலிக்கான் படிகங்களின் துண்டுகள் உருகி பின்னர் செதில்களாக வெட்டப்படுகின்றன. பாலிகிரிஸ்டலின் சோலார் பேனல்கள் மோனோக்ரிஸ்டலின் சோலார் பேனல்களை விட சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்தவை, ஏனெனில் அவை ஒவ்வொரு படிகத்தையும் தனித்தனியாக வடிவமைத்தல் மற்றும் வைப்பது தேவையில்லை மற்றும் பெரும்பாலான சிலிக்கான் உற்பத்தியின் போது பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதனால், மிகக் குறைவான கழிவுகள் உற்பத்தியாகின்றன. பாலிகிரிஸ்டலின் சோலார் பேனல்களின் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய அதிகபட்ச வெப்பநிலை 85 °C ஆகவும், ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய குறைந்தபட்ச வெப்பநிலை -40 °C ஆகவும் உள்ளது.

மோனோகிரிஸ்டலின் சோலார் பேனல்களை விட பாலிகிரிஸ்டலின் சோலார் பேனல்கள் உற்பத்தி செய்வதற்கு குறைந்த விலை கொண்டவை, ஆனால் அவை குறைவான செயல்திறன் கொண்டவை. படிகங்களுக்கு இடையே உள்ள தானிய எல்லைகள் எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்திற்கு தடையாக செயல்படுவதால் அவை குறைவான செயல்திறன் கொண்டவை.

இந்த சோலார் பேனல்கள் நுகர்வோர் மின்னணுவியல், சூரிய வெப்ப ஆற்றல் மற்றும் ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி உள்ளிட்ட பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

மெல்லிய பட சோலார் பேனல் (Thin film Solar panel)

ஒரு மெல்லிய-பட சோலார் பேனல் கண்ணாடி, பிளாஸ்டிக் அல்லது உலோகத்தின் மீது டெபாசிட் செய்யப்பட்ட குறைக்கடத்திகளின் மெல்லிய படலங்களால் ஆனது. இவை ஒற்றை அல்லது பல படிக செல்களுக்கு மலிவான மாற்றுகளாகும். அவற்றின் முக்கிய குறைபாடுகள் அவை குறைந்த செயல்திறன் கொண்டவை மற்றும் அவை வெளிப்புற பயன்பாடுகளில் சிதைந்துவிடும். டிஃப்யூஸ்டு அல்லது இன்டோர் லைட்களுடன் உட்புறத்தில் பயன்படுத்தும்போது அவை சிறப்பாக செயல்படுகின்றன. எனவே, பாக்கெட் கால்குலேட்டர்கள், எலக்ட்ரானிக் கைக்கடிகாரங்கள், சிறிய ரேடியோ ரிசீவர்கள் மற்றும் குறைந்த சக்தி கொண்ட கையடக்க மின்னணு கருவிகள் போன்ற பயன்பாடுகளில் அவை மிகவும் பொருத்தமானவை.இந்த பேனல்களுக்கு யூகிக்கக்கூடிய படிக அமைப்பு எதுவும் இல்லை. இவை மிகவும் மெல்லியதாக இருப்பதால் இலகுவாகவும் நெகிழ்வாகவும் இருக்கும். 

இவற்றுள் பல வகையான மெல்லிய-பட சோலார் பேனல்கள் உள்ளன: 

உருவமற்ற சிலிக்கான் (a-Si), காட்மியம் டெல்லூரைடு (CdTe), மற்றும் காப்பர் இண்டியம் காலியம் செலினைடு (CIGS) அல்லது காலியம் இல்லாத செலினைடு (CIS) ஆகும்.

எனவே, எந்த வகையான சோலார் பேனல் உங்களுக்கு சரியானது? இது உங்கள் தேவைகள் மற்றும் பட்ஜெட்டைப் பொறுத்தது. மோனோகிரிஸ்டலின், பாலிகிரிஸ்டலின் மற்றும் மெல்லிய-பட சோலார் பேனல்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகளைப் பற்றி மேலும் அறிய படிக்கவும்.

அளவுருக்கள்	மோனோ	பாலி	மெல்லிய படலம்
திறன்	15% -20%	13% -16%	5% -10%
பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள்	சிலிக்கானின் ஒற்றைப் படிகம்	சிலிக்கானின் பல படிகங்கள்	உருவமற்ற si (மெல்லிய Si அடுக்கு)
ஆயுட்காலம்	25-30 ஆண்டுகள்	20-25 வயது	15-20 ஆண்டுகள்
ஒரு மீ2 எடை	உயர்ந்தது	உயர்ந்தது	கீழ்
உயர் வெப்பநிலை. செயல்திறன்	10-15% குறைகிறது	20% கைவிடவும்	0% கைவிடவும்
செலவு	அதிக விலையுயர்ந்த	குறைந்த செலவு	குறைந்த செலவு