M

MLOG

தமிழ்

ஒளிமின்னழுத்தத் திறன் முதல் நிலையான ஆற்றல் ஒருங்கிணைப்பு வரை, சூரியசக்தி ஆராய்ச்சியில் ஏற்பட்டுள்ள அதிநவீன முன்னேற்றங்களை ஆராய்ந்து, நமது உலகளாவிய ஆற்றல் எதிர்காலத்தை வடிவமைக்கவும்.

சூரியனின் சக்தியைப் பயன்படுத்துதல்: சூரியசக்தி ஆராய்ச்சியில் ஒரு உலகளாவிய ஆழமான பார்வை

சூரியன், ஒரு வானியல் ஆற்றல் மையம், தூய்மையான ஆற்றலின் வற்றாத மூலத்தை வழங்குகிறது. பல தசாப்தங்களாக, உலகெங்கிலும் உள்ள விஞ்ஞானிகளும் பொறியாளர்களும் அதன் முழு திறனையும் வெளிக்கொணர அர்ப்பணிப்புடன் உள்ளனர், சூரியசக்தி ஆராய்ச்சியில் சாத்தியமானவற்றின் எல்லைகளைத் தள்ளுகின்றனர். இந்த முயற்சி மின்சாரம் தயாரிப்பது மட்டுமல்ல; இது நமது கிரகத்திற்கு ஒரு நிலையான எதிர்காலத்தை உருவாக்குவது, எரிசக்தி பாதுகாப்பை உறுதி செய்வது மற்றும் பல்வேறு உலகளாவிய சமூகங்களில் பொருளாதார வளர்ச்சியை ஊக்குவிப்பது பற்றியதாகும்.

மத்திய கிழக்கின் பரந்த பாலைவனங்கள் முதல் ஆஸ்திரேலியாவின் சூரியன் சூழ்ந்த சமவெளிகள் வரை, ஆசியாவின் பரபரப்பான பெருநகரங்கள் முதல் ஐரோப்பா மற்றும் அமெரிக்காவின் புதுமையான மையங்கள் வரை, சூரிய ஆற்றல் உலகளாவிய ஆற்றல் நிலப்பரப்பை விரைவாக மாற்றி வருகிறது. இந்த விரிவான ஆய்வு, சூரியசக்தி ஆராய்ச்சியின் பன்முக உலகத்தை ஆராய்கிறது, முக்கிய முன்னேற்றங்கள், நீடித்த சவால்கள் மற்றும் இந்த முக்கியத் துறையின் அற்புதமான பயணப் பாதையை எடுத்துக்காட்டுகிறது.

ஒளிமின்னழுத்த தொழில்நுட்பத்தின் பரிணாமம்: சிலிக்கான் முதல் அதற்கு அப்பால்

சூரிய ஆற்றலின் இதயத்தில் ஒளிமின்னழுத்த (PV) விளைவு உள்ளது, இது பொருட்கள் சூரிய ஒளியை நேரடியாக மின்சாரமாக மாற்றும் செயல்முறையாகும். PV தொழில்நுட்பத்தின் பயணம் இடைவிடாத புத்தாக்கத்தின் ஒன்றாக இருந்து வருகிறது, இது முக்கியமாக அதிக திறன், குறைந்த செலவுகள் மற்றும் அதிக ஆயுள் ஆகியவற்றின் தேடலால் இயக்கப்படுகிறது.

சிலிக்கான்: ஆதிக்க சக்தி

அதன் வரலாற்றின் பெரும்பகுதிக்கு, சிலிக்கான் சூரியசக்தித் துறையின் முக்கியப் பொருளாக இருந்து வருகிறது. படிக சிலிக்கான் சூரிய மின்கலங்கள், ஒற்றைப்படிகம் அல்லது பலபடிகமாக இருந்தாலும், அவற்றின் நிரூபிக்கப்பட்ட நம்பகத்தன்மை மற்றும் நிறுவப்பட்ட உற்பத்தி செயல்முறைகள் காரணமாக தற்போது உலக சந்தையில் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. இருப்பினும், ஆராய்ச்சி சிலிக்கான் அடிப்படையிலான தொழில்நுட்பங்களை மேம்படுத்துவதைத் தொடர்கிறது:

சிலிக்கான் PV-யில் চলমান ஆராய்ச்சி, உற்பத்தி செலவுகளை மேலும் குறைப்பது, குறைந்த ஒளி நிலைகளில் செயல்திறனை மேம்படுத்துவது, மற்றும் ஆயுளை அதிகரிப்பது ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்துகிறது. மெல்லிய தகடுகள், மேம்பட்ட உலோகமயமாக்கல் நுட்பங்கள், மற்றும் புதிய செயலற்ற அடுக்குகள் ஆகியவற்றில் உள்ள புத்தாக்கங்கள் இந்த இலக்குகளுக்கு தொடர்ந்து பங்களிக்கின்றன.

வளர்ந்து வரும் ஒளிமின்னழுத்த பொருட்கள்: சிலிக்கானுக்கு அப்பால்

சிலிக்கான் ஆதிக்கத்தில் இருந்தாலும், இன்னும் திறமையான, நெகிழ்வான, மற்றும் செலவு குறைந்த சூரியசக்தி தீர்வுகளுக்கான தேடல் மாற்றுப் பொருட்கள் குறித்த தீவிர ஆராய்ச்சியைத் தூண்டியுள்ளது:

பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்கள்: வளரும் நட்சத்திரங்கள்

பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்கள் அவற்றின் குறிப்பிடத்தக்க திறன் முன்னேற்றம் காரணமாக உலகெங்கிலும் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்களின் கற்பனையைக் கவர்ந்துள்ளன, அவை ஆய்வக அமைப்புகளில் சிலிக்கானை விடவும் சிறப்பாக செயல்படுகின்றன. அவற்றின் முக்கிய நன்மைகள் பின்வருமாறு:

இருப்பினும், சுற்றுச்சூழல் அழுத்தத்தின் கீழ் (வெப்பம், ஈரப்பதம், புற ஊதா ஒளி) பெரோவ்ஸ்கைட் பொருட்களின் நீண்ட கால நிலைத்தன்மை மற்றும் ஆயுள் ஆகியவை முக்கிய சவால்களாக உள்ளன. நிலையான பெரோவ்ஸ்கைட் சூத்திரங்கள், பயனுள்ள உறை நுட்பங்கள், மற்றும் நச்சுத்தன்மை கவலைகளை நிவர்த்தி செய்ய ஈயம் இல்லாத மாற்றுகளை உருவாக்குவதில் ஆராய்ச்சி முயற்சிகள் தீவிரமாக கவனம் செலுத்துகின்றன. தென் கொரியா, ஜெர்மனி, மற்றும் சீனா போன்ற நாடுகள் பெரோவ்ஸ்கைட் ஆராய்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சியில் முன்னணியில் உள்ளன.

ஆர்கானிக் ஒளிமின்னழுத்தம் (OPV)

கார்பன் அடிப்படையிலான பொருட்களால் செய்யப்பட்ட ஆர்கானிக் ஒளிமின்னழுத்த (OPV) மின்கலங்கள், நெகிழ்வுத்தன்மை, வெளிப்படைத்தன்மை மற்றும் குறைந்த-வெப்பநிலை செயலாக்கம் போன்ற தனித்துவமான நன்மைகளை வழங்குகின்றன. அவற்றின் திறன்கள் பொதுவாக சிலிக்கான் அல்லது பெரோவ்ஸ்கைட்டுகளை விட குறைவாக இருந்தாலும், அவற்றின் சாத்தியமான பயன்பாடுகள் பரந்தவை, இதில் கட்டிடப் பொருட்கள், அணியக்கூடிய மின்னணுவியல் மற்றும் ஸ்மார்ட் ஜன்னல்கள் എന്നിവ அடங்கும்.

காட்மியம் டெல்லுரைடு (CdTe) மற்றும் காப்பர் இண்டியம் காலியம் செலினைடு (CIGS)

இந்த மெல்லிய-படல தொழில்நுட்பங்கள் சிலிக்கானுக்கு சாத்தியமான மாற்றுகளாக தங்களை நிலைநிறுத்தியுள்ளன. CdTe, குறிப்பாக, அதன் செலவு-செயல்திறன் மற்றும் பெரிய அளவிலான பயன்பாட்டு திட்டங்களில் நல்ல செயல்திறன் காரணமாக குறிப்பிடத்தக்க வணிக வெற்றியை அடைந்துள்ளது. CIGS நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் நல்ல செயல்திறனை வழங்குகிறது ஆனால் உற்பத்தி சிக்கல்களை எதிர்கொள்கிறது. ஆராய்ச்சி அவற்றின் திறனை மேம்படுத்தவும், பொருள் பயன்பாட்டைக் குறைக்கவும் தொடர்கிறது.

டேன்டெம் சூரிய மின்கலங்கள்: திறன் எல்லையைத் தள்ளுதல்

ஒற்றை-சந்தி சூரிய மின்கலங்களின் தத்துவார்த்த திறன் வரம்புகளை மீறுவதற்கான மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய வழிகளில் ஒன்று டேன்டெம் சூரிய மின்கலங்களின் வளர்ச்சியாகும். இந்த சாதனங்கள் வெவ்வேறு பொருட்களால் செய்யப்பட்ட பல சூரிய மின்கலங்களை அடுக்கி வைக்கின்றன, ஒவ்வொன்றும் சூரிய நிறமாலையின் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியை உறிஞ்சுவதற்கு உகந்ததாக உள்ளது. இது சூரிய ஒளியை முழுமையாகப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது.

டேன்டெம் சூரிய மின்கலங்களின் வெற்றிக்கு வெவ்வேறு குறைக்கடத்திப் பொருட்களுக்கு இடையில் திறமையான மற்றும் நிலையான இடைவெளிகளின் வளர்ச்சி முக்கியமானது, இது உலகளாவிய ஆராய்ச்சியின் செயலில் உள்ள பகுதியாக உள்ளது.

மின்கலத்திற்கு அப்பால்: சூரிய தொகுதிகள் மற்றும் அமைப்புகளில் புதுமைகள்

சூரிய தொழில்நுட்பத்தில் முன்னேற்றங்கள் தனிப்பட்ட சூரிய மின்கலத்திற்கு அப்பால் நீண்டுள்ளன. தொகுதி வடிவமைப்பு, உற்பத்தி மற்றும் கணினி ஒருங்கிணைப்பு ஆகியவற்றில் உள்ள புதுமைகள் பரவலான தத்தெடுப்பு மற்றும் உகந்த செயல்திறனுக்கு சமமாக முக்கியமானவை.

இருமுக சூரிய தொகுதிகள்

இருமுக சூரிய தொகுதிகள், அவற்றின் முன் மற்றும் பின் பரப்புகளில் இருந்து சூரிய ஒளியைப் பிடிக்கும் திறன் கொண்டவை, குறிப்பிடத்தக்க சந்தைப் பங்கை பெற்று வருகின்றன. தரை அல்லது சுற்றியுள்ள பரப்புகளில் இருந்து பிரதிபலித்த ஒளியை உறிஞ்சுவதன் மூலம், இருமுக தொகுதிகள் நிறுவல் சூழல் மற்றும் தரை மேற்பரப்பின் அல்பீடோ (பிரதிபலிப்பு) ஆகியவற்றைப் பொறுத்து ஆற்றல் விளைச்சலை 5-25% அதிகரிக்க முடியும். அதிகபட்ச இருமுக ஆதாயத்திற்காக தொகுதி வடிவமைப்பு, பெருகிவரும் கட்டமைப்புகள் மற்றும் தளத் தேர்வை மேம்படுத்துவதில் ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது.

செறிவூட்டப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்தம் (CPV)

CPV அமைப்புகள் லென்ஸ்கள் அல்லது கண்ணாடிகளைப் பயன்படுத்தி சூரிய ஒளியை அதிக திறன் கொண்ட, சிறிய பகுதி சூரிய மின்கலங்களில் (பெரும்பாலும் மல்டிஜங்ஷன் மின்கலங்கள்) குவிக்கின்றன. நேரடி சூரிய ஒளி மற்றும் கண்காணிப்பு அமைப்புகள் தேவைப்பட்டாலும், CPV மிக உயர்ந்த கணினி திறன்களை அடைய முடியும். இந்த பகுதியில் ஆராய்ச்சி ஒளியியல் வடிவமைப்புகளை மேம்படுத்துதல், மேலும் வலுவான மற்றும் செலவு குறைந்த கண்காணிப்பு வழிமுறைகளை உருவாக்குதல் மற்றும் பிற ஆற்றல் தொழில்நுட்பங்களுடன் CPV-ஐ ஒருங்கிணைத்தல் ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்துகிறது.

கட்டிட ஒருங்கிணைந்த ஒளிமின்னழுத்தம் (BIPV)

கட்டிட ஒருங்கிணைந்த ஒளிமின்னழுத்தம் (BIPV) கூரைகள், முகப்புகள் மற்றும் ஜன்னல்கள் போன்ற கட்டிடப் பொருட்களில் சூரிய மின்கலங்களை தடையின்றி இணைக்கிறது. இது தூய்மையான ஆற்றலை உருவாக்குவது மட்டுமல்லாமல், கட்டிடத்தின் கட்டமைப்பு அல்லது அழகியல் கூறாகவும் செயல்படுகிறது. அழகியல் ரீதியாக மகிழ்ச்சிகரமான, நீடித்த, வானிலை எதிர்ப்பு மற்றும் வழக்கமான கட்டிடப் பொருட்களுடன் செலவு-போட்டித்தன்மை கொண்ட BIPV தீர்வுகளை உருவாக்குவதற்கு ஆராய்ச்சி முக்கியமானது. வண்ண சூரிய மின்கலங்கள், வெளிப்படையான PV தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் நெகிழ்வான PV ஒருங்கிணைப்பு ஆகியவற்றில் உள்ள புதுமைகள் முக்கிய பகுதிகளாகும்.

ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் மின் கட்டமைப்பு ஒருங்கிணைப்பின் முக்கிய பங்கு

சூரிய சக்தியின் இடைப்பட்ட இயல்பு – சூரிய ஒளி கிடைப்பதைப் பொறுத்து – வலுவான ஆற்றல் சேமிப்பு தீர்வுகள் மற்றும் அறிவார்ந்த மின் கட்டமைப்பு ஒருங்கிணைப்பு உத்திகளை அவசியமாக்குகிறது. இது சூரியசக்தி ஆராய்ச்சி பரந்த ஆற்றல் அமைப்பு புத்தாக்கத்துடன் சந்திக்கும் ஒரு முக்கியமான இணைப்பு ஆகும்.

பேட்டரி தொழில்நுட்பத்தில் முன்னேற்றங்கள்

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் சூரிய ஆற்றல் சேமிப்புக்கான ஆதிக்க தொழில்நுட்பமாக உள்ளன, ஆனால் ஆராய்ச்சி மற்ற வேதியியல் மற்றும் சேமிப்பு முறைகளை விரைவாக முன்னேற்றி வருகிறது:

ஆராய்ச்சி ஆற்றல் அடர்த்தி, சுழற்சி ஆயுள், சார்ஜிங் வேகம், பாதுகாப்பு மற்றும் இந்த அனைத்து சேமிப்பு தொழில்நுட்பங்களின் செலவு-செயல்திறனை மேம்படுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இந்த சேமிப்பு தீர்வுகளை சூரிய PV உடன் ஒருங்கிணைப்பது நம்பகமான மற்றும் நிலையான மின்சார விநியோகத்தை உறுதி செய்வதற்கு இன்றியமையாதது.

ஸ்மார்ட் கிரிட்கள் மற்றும் தேவைக்கேற்ற பதில்

தற்போதுள்ள மின்சாரக் கட்டமைப்புகளில் மாறுபட்ட சூரிய சக்தியின் பெரும் அளவை ஒருங்கிணைப்பதற்கு அதிநவீன ஸ்மார்ட் கிரிட் தொழில்நுட்பங்கள் தேவைப்படுகின்றன. இதில் பின்வருவன அடங்கும்:

கட்டமைப்பு ஒருங்கிணைப்பில் ஆராய்ச்சி உகந்த கட்டுப்பாட்டிற்கான அல்காரிதம்களை உருவாக்குதல், ஸ்மார்ட் கிரிட்களுக்கான சைபர் பாதுகாப்பு மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்கவைகளின் தடையற்ற இணைப்பை எளிதாக்கும் கொள்கைகள் ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்துகிறது. இது ஒரு உலகளாவிய சவாலாகும், ஜெர்மனி, டென்மார்க் மற்றும் கலிபோர்னியா போன்ற நாடுகள் ஸ்மார்ட் கிரிட் செயல்படுத்துவதில் முன்னணியில் உள்ளன.

சூரியசக்திக்கான நிலையான உற்பத்தி மற்றும் சுழற்சி பொருளாதாரம்

சூரியசக்தித் துறை உலகளவில் வளரும்போது, நிலையான உற்பத்தி நடைமுறைகளை உறுதி செய்வதும், சுழற்சிப் பொருளாதார மாதிரியை ஏற்றுக்கொள்வதும் மிக முக்கியமானது.

சுற்றுச்சூழல் தடம் குறைத்தல்

ஆராய்ச்சி இதில் கவனம் செலுத்துகிறது:

சூரிய பேனல் மறுசுழற்சி மற்றும் மறுபயன்பாடு

சூரியசக்தி நிறுவல்களின் திட்டமிடப்பட்ட வளர்ச்சியுடன், ஆயுட்காலம் முடிந்த பேனல்களை நிர்வகிப்பது ஒரு வளர்ந்து வரும் கவலையாகும். சூரிய பேனல் மறுசுழற்சி குறித்த ஆராய்ச்சி நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது:

ஐரோப்பிய ஒன்றியம், WEEE வழிகாட்டுதல் போன்ற முயற்சிகளுடன், சூரியசக்தித் துறையில் சுழற்சி பொருளாதாரக் கொள்கைகளுக்கு வலுவான முன்னுதாரணத்தை அமைக்கிறது, இது மறுசுழற்சி உள்கட்டமைப்பில் ஆராய்ச்சி மற்றும் முதலீட்டை ஊக்குவிக்கிறது.

சூரியசக்தி ஆராய்ச்சியில் உலகளாவிய சவால்கள் மற்றும் வாய்ப்புகள்

சூரிய சக்தியால் இயங்கும் எதிர்காலத்திற்கான தேடல் ஒரு உலகளாவிய முயற்சியாகும், இது சவால்கள் மற்றும் மகத்தான வாய்ப்புகள் இரண்டையும் கொண்டுள்ளது.

முக்கிய சவால்கள்

வளர்ந்து வரும் வாய்ப்புகள்

சூரியசக்தி ஆராய்ச்சியின் எதிர்காலம்: ஒரு முன்னோட்டம்

சூரியசக்தி ஆராய்ச்சியின் ক্ষেত্র ஆற்றல் வாய்ந்தது மற்றும் துரிதமான வேகத்தில் தொடர்ந்து உருவாகி வருகிறது. எதிர்கால முன்னேற்றங்கள் இதில் கவனம் செலுத்த வாய்ப்புள்ளது:

உலகெங்கிலும் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள், பொறியாளர்கள், கொள்கை வகுப்பாளர்கள் மற்றும் தொழில்துறை தலைவர்களின் கூட்டு முயற்சிகள் சூரிய ஆற்றலின் முழு வாக்குறுதியையும் உணர்ந்து கொள்வதற்கு முக்கியமானவை. சூரியசக்தி ஆராய்ச்சியில் தொடர்ந்து முதலீடு செய்வதன் மூலமும் முன்னுரிமை அளிப்பதன் மூலமும், அனைவருக்கும் சுத்தமான, நிலையான மற்றும் சமமான ஆற்றல் எதிர்காலத்திற்கான மாற்றத்தை நாம் துரிதப்படுத்தலாம்.

சூரியனின் ஆற்றல் ஒரு வரம். சூரியசக்தி ஆராய்ச்சி என்பது அதை பொறுப்புடன் அவிழ்ப்பதற்கான நமது வழி.