सौर पीवी

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सोलर फोटोवोल्टेइक कार्यक्रम (आर एंड डी)अनुसंधान एवं विकास परियोजनाओं के लिए सौर फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में अनुसंधान एवं विकास के उपक्रम के लिए उपयुक्त बुनियादी ढांचा है जो केन्द्र / राज्य सरकार, स्वायत्त समाज, विश्वविद्यालयों, मान्यता प्राप्त कॉलेजों, आईआईटी और आदि उद्योगों के अनुसंधान संगठनों, पर मंत्रालय द्वारा समर्थित हैं। अनुसंधान एवं विकास प्रस्तावों विशेषज्ञों द्वारा जांच और अनुमोदन के लिए मंत्रालय को सिफारिश कर रहे हैं। मंत्रालय, आकारहीन सिलिकॉन फिल्मों पर आधारित पाली सिलिकॉन और अन्य सामग्री के विकास, क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल / मॉड्यूल प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में उपकरण निर्माण प्रक्रियाओं और सुधार के विकास, पतली फिल्म सौर सेल प्रौद्योगिकी के विकास सहित (सौर फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकी के विभिन्न पहलुओं पर अनुसंधान एवं विकास का समर्थन करता है कैडमियम तेल्लुरीदे फिल्मों और तांबे ईण्डीयुम दिसेलेनिदे पतली फिल्मों, जैविक, डाई अवगत है और कार्बन नैनो ट्यूब)। एमएनआरई भी इस तरह की व्यवस्था के निर्माण में इस्तेमाल फोटोवोल्टिक प्रणालियों और घटकों के विकास का समर्थन कर रहा है। मंत्रालय ने 11 वीं पंचवर्षीय योजना के दौरान सौर फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में अनुसंधान एवं विकास सहायता के लिए महत्वपूर्ण क्षेत्रों की पहचान की है। वर्ष 2007-08 के दौरान पांच अनुसंधान एवं विकास परियोजनाओं मंत्रालय द्वारा समर्थन कर रहे हैं

सोलर फोटोवोल्टिक कार्यक्रम अनुसंधान और विकास
अनुसंधान एवं विकास परियोजनाओं केन्द्रीय / राज्य सरकार, स्वायत्त समाज, विश्वविद्यालयों, कॉलेजों को मान्यता दी, अनुसंधान एवं विकास और गैर सरकारी संगठनों के लिए उपयुक्त बुनियादी सुविधाओं के साथ आईआईटी और उद्योगों के अनुसंधान संगठनों को सरकार द्वारा समर्थन कर रहे हैं। अनुसंधान एवं विकास के प्रस्तावों को विशेषज्ञों की एक समिति द्वारा जांच और अनुमोदन के लिए सिफारिश कर रहे हैं। पीवी प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में अनुसंधान एवं विकास कार्यक्रम के वर्तमान जोर क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल / मॉड्यूल प्रौद्योगिकी, पतली फिल्म सौर सेल प्रौद्योगिकी के विकास के क्षेत्र में सुधार का समर्थन करने के लिए है (आकारहीन सिलिकॉन फिल्मों, कैडमियम तेल्लुरीदे फिल्मों और तांबे ईण्डीयुम दिसेलेनिदे पतली फिल्मों के आधार पर)। एमएनईएस भी इस तरह की व्यवस्था के निर्माण में इस्तेमाल फोटोवोल्टिक प्रणालियों और घटकों के विकास का समर्थन कर रहा है। अनुसंधान एवं विकास सहायता के लिए जोर क्षेत्रों की पहचान की गई है।

    सौर फोटोवोलटैक्स में अनुसंधान और विकास के महत्वपूर्ण क्षेत्रों

2001-02 सामग्री और डिवाइस के दौरान सौर फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में अनुसंधान का समर्थन करने के लिए प्राथमिकता वाले क्षेत्रों में से कुछ की एक सूची इस प्रकार है

  1. फिल्मों के बयान के लिए क्रिस्टलीय सिलिकॉन पतली फिल्म परतों और कम लागत सुब्स्ट्रैट्स के विकास
  2. क्रिस्टलीय सिलिकॉन पतली फिल्मों के आधार पर बड़े आकार सौर कोशिकाओं / मॉड्यूल का विकास
  3. बहु जंक्शन आकारहीन सिलिकॉन सौर कोशिकाओं / मॉड्यूल का विकास; प्रायोगिक संयंत्र प्रदर्शन
  4. पॉलीक्रितल्लीने पतली फिल्म सौर कोशिकाओं / मॉड्यूल के लिए प्रक्रिया प्रौद्योगिकी का विकास; प्रायोगिक संयंत्र प्रदर्शन
  5. नई सामग्री / अवधारणाओं पर आधारित उपकरणों के विकास
  6. अनुसंधान के स्तर पर व्यावसायिक स्तर पर 15% करने के लिए सौर सेल दक्षता में सुधार और> 20%
  7. पीवी मॉड्यूल प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में सुधार; उच्च पैकिंग घनत्व, आदि सौर छतों के लिए उपयुक्तता
  8. हल्के वजन के विकास सौर लालटेन और इसी तरह के अनुप्रयोगों अनुप्रयोगों में प्रयोग के लिए मॉड्यूल
  9. सौर लालटेन में इस्तेमाल इलेक्ट्रॉनिक्स के एक नए डिजाइन के विकास सहित पी.वी. प्रकाश व्यवस्था के लिए प्रणाली के डिजाइन में सुधार,
  10. उच्च दक्षता इनवर्टर, प्रभारी नियंत्रकों और बिजली कंडीशनिंग इकाइयों का विकास।
  11. फैल सबूत ट्यूबलर प्लेट नेतृत्व एसिड बैटरी का विकास
  12. अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकरों का विकास
  13. उच्च दक्षता और उच्च क्षमता के मोटर का विकास पंप और पानी पम्पिंग सिस्टम
  14. एकीकृत शक्ति कंडीशनिंग इकाइयों का विकास
  15. नए पी.वी. प्रणालियों के विकास
  16. क्रिस्टलीय सिलिकॉन पर विश्वसनीयता का अध्ययन, आकारहीन सिलिकॉन मॉड्यूल और पीवी मॉड्यूल के अन्य प्रकार
  17. सौर लालटेन, घरेलू प्रकाश व्यवस्था, बिजली संयंत्रों, पी.वी. पंप और प्रणाली के डिजाइन सत्यापन / सुधार के लिए प्रणालियों के अन्य प्रकार पर प्रदर्शन मूल्यांकन अध्ययन करता है।
  18. सौर छत प्रणालियों में इस्तेमाल सौर छत प्रणालियों और इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास।

वर्तमान में 3 अनुसंधान एवं विकास परियोजनाओं का कार्य प्रगति पर हैं

क्रम सं. परियोजना का शीर्षक संस्थान का नाम
1. उच्च दक्षता बहु जंक्शन आकारहीन सिलिकॉन सौर कोशिकाओं का निर्माण। प्रो ए.के. बरुआ आईएसीएस, कलकत्ता
2. नैनो कम्पोजिट कॉपर ऑक्साइड पतली फिल्म सौर सेल आधारित डॉ बी.आर. मेहता, आईआईटी, दिल्ली
3. डीजी सेट के स्थान पर एक आपातकालीन शक्ति के स्रोत के रूप में डिजाइन, विकास, स्थापना और 1.5 किलोवाट पी पीवी प्रणाली की निगरानी डॉ जे.सी. जोशी, आईआईटी, दिल्ली

सौर फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकी में अनुसंधान एवं विकास के महत्वपूर्ण क्षेत्रों

सौर कोशिकाओं और मॉड्यूल लागत प्रभावी बनाने के क्रम में वैश्विक अनुसंधान एवं विकास प्रयासों महत्वपूर्ण लागत में कमी को प्राप्त करने के लिए सिलिकॉन और अन्य सामग्री की खपत को कम करने और सौर कोशिकाओं / मॉड्यूल की दक्षता में सुधार करने के लिए निर्देशित कर रहे हैं। इसके अलावा, अनुसंधान एवं विकास भी गैर सिलिकॉन आधारित सौर सेल मॉड्यूल और पीवी प्रणाली के अन्य पहलुओं पर किया जाता है। नवीन और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत मंत्रालय ने तीन से अधिक दशकों के लिए सौर फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में अनुसंधान एवं विकास और प्रौद्योगिकी के विकास का समर्थन किया गया है। 11 वीं योजना अवधि के दौरान यह सौर फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की लागत रुपये के बारे में करने के लिए नीचे लाया जा सकता है कि परिकल्पना की गई है। डब्ल्यू पी प्रति 120। इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए अनुसंधान एवं विकास और प्रौद्योगिकी के विकास के प्रमुख क्षेत्रों की पहचान की गई है। 11 वीं योजना के दौरान अनुसंधान, डिजाइन और विकास के प्रयासों (मैं) पाली सिलिकॉन और अन्य सामग्री, (ii) के कुशल सिलिकॉन सौर कोशिकाओं (iii) पतली फिल्मों सामग्री और सौर सेल मॉड्यूल के विकास (चार) ध्यान केंद्रित करने पर ध्यान केंद्रित किया जाना प्रस्तावित है काफी रूपांतरण दक्षता के लिए पूंजी लागत के अनुपात को कम करने के उद्देश्य से पीवी प्रणाली, और (v) पीवी प्रणाली के डिजाइन,। सौर फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में अनुसंधान एवं विकास सहायता के लिए महत्वपूर्ण क्षेत्रों निम्न हैं:

पाली सिलिकॉन सामग्री

125 / किलोवाट ज किलो या कम से प्रत्यक्ष बिजली की खपत को प्राप्त करने के लिए वैकल्पिक तरीकों (गैर टीसीएस) का उपयोग पाली सिलिकॉन सामग्री बनाने के लिए अनुसंधान एवं विकास का कार्य आईटीओ। प्रक्रिया टीपीए 100 अप करने के लिए एक क्षमता प्रदर्शित कर सकते हैं, जो प्रक्रिया रिएक्टर के आधार पर, प्रायोगिक संयंत्र उत्पादन करने के लिए बढ़ाया जाएगा। पायलट संयंत्र में उत्पादन पाली सिलिकॉन सामग्री की गुणवत्ता उच्च क्षमता बनाने के लिए उपयुक्त हो जाएगा (> 15%) सिलिकॉन सौर कोशिकाओं और भारी धातु, कार्बन और बोरान की संयुक्त ट्रेस अशुद्धियों पीपीबी तक ही सीमित रहेगा।

ii.को डिजाइन, विकसित और कम से कम 125 किलोवाट ज के लिए ऊर्जा की खपत को कम करने के लिए, पारंपरिक पाली सिलिकॉन बयान तरीकों के आधार पर प्रायोगिक संयंत्र पैमाने (लगभग 100 टीपीए) पाली सिलिकॉन बयान रिएक्टरों पर प्रदर्शित करता है / पाली सिलिकॉन सामग्री का किलो के साथ, उत्पादन भारी धातु, कार्बन और सीमित बोरान की संयुक्त ट्रेस अशुद्धियों स्तर पीपीबी करने के लिए।

क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर कोशिकाओं और मॉड्यूल

वेफर मोटाई कम करने और 18 औसत% और अधिक करने के लिए क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल की दक्षता में वृद्धि से व्यावसायिक उत्पादन में (डब्ल्यूपी प्रति ग्राम 3) सिलिकॉन वेफर की प्रत्यक्ष खपत को कम करने के लिए।

  1. के विकास और बहु क्रिस्टलीय सिलिकॉन सिल्लियां / वेफर्स उत्पादन और वाणिज्यिक उत्पादन में 17% और अधिक के रूपांतरण दक्षता के साथ सौर कोशिकाओं का उत्पादन करने के लिए।
  2. (छोटे आकार प्रयोगशाला उपकरणों पर 22-24%) बहुत ही उच्च दक्षता प्रदर्शित करने के लिए क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल बनाने के लिए वैकल्पिक उपकरण संरचनाओं पर अनुसंधान एवं विकास का कार्य करना
  3. एसटीसी के तहत प्रारंभिक रेटिंग के 10% के भीतर कुल गिरावट के साथ 25 साल के लिए और अधिक करने के लिए प्रभावी पीवी मॉड्यूल जीवन, सुधार।
  4. डिजाइन और एसटीसी के तहत प्रारंभिक रेटिंग के 10% के भीतर कुल गिरावट के साथ कम लागत, कम वजन, अधिक के 10 साल के प्रभावी मॉड्यूल जीवन के साथ गैर-गिलास प्रकार पीवी मॉड्यूल, का विकास।
  5. अध्ययन और पीवी मॉड्यूल में उपयोग के लिए नई सामग्री का मूल्यांकन।
  6. कम प्रतिरोध धातु संपर्क बयान सामग्री और प्रक्रियाओं को विकसित करने के लिए।

पतली फिल्म सौर सेल मॉड्यूल

पतली फिल्म सौर सेल मॉड्यूल की वजह से निर्माण प्रक्रिया में कम सामग्री और ऊर्जा की खपत करने के लिए सौर मॉड्यूल की लागत को कम करने की क्षमता है। आकारहीन सिलिकॉन पतली फिल्म सौर कोशिकाओं को विकसित किया जा करने के लिए पहले किए गए। हाल के वर्षों पायलट पौधों और अन्य पतली फिल्म सौर सेल मॉड्यूल के आधार पर कुछ व्यावसायिक पौधों में (सी डी टी ई, सी आई जी एस है, सिलिकॉन) स्थापित किए गए हैं। यह निम्नलिखित उद्देश्यों के साथ, 11 वीं पंचवर्षीय योजना के दौरान देश में पतली फिल्म आधारित मॉड्यूल के अनुसंधान और विकास तथा प्रायोगिक संयंत्र प्रदर्शन को लेने के लिए प्रस्तावित है।

    1. दक्षता सी डी टी ई, सी आई जी एस और सिलिकॉन पतली फिल्मों का उपयोग> 10% की प्रयोगशाला पैमाने छोटे से क्षेत्र (2से.मी एक्स 2से.मी) उपकरण बनाने के लिए विभिन्न प्रक्रियाओं और डिवाइस संरचनाओं पर अनुसंधान एवं विकास का कार्य करने के लिए।

    2. पाली क्रिस्टलीय पतली फिल्म एकीकृत मॉड्यूल का विकास एकीकृत मॉड्यूल के> 8% की क्षमता और जीवन प्राप्त करने के लिए विभिन्न सामग्रियों (सी डी टी ई, सी आई जी एस है, सिलिकॉन फिल्मों) का उपयोग कर प्रायोगिक संयंत्र पैमाने पर (1 वर्ग फुट या उससे अधिक)> 15 वर्ष)

सौर कोशिकाओं के लिए नई सामग्री

हाल के वर्षों में दुनिया भर में अनुसंधान और विकास प्रयासों जमा है और काफी कम ऊर्जा की खपत करने के लिए आसान कर रहे हैं, जो नई सामग्री, अध्ययन करने के लिए किए जा रहे हैं। कार्बनिक सामग्री पर आधारित पतली फिल्म मॉड्यूल, संवेदनशील और नैनो सामग्री सौर कोशिकाओं का उत्पादन करने की क्षमता है के साथ डाल दिया गया डाई। हालांकि, इन डिवाइस संरचनाओं के विकास के प्रारंभिक चरण में हैं। यह इन अवधारणाओं का अध्ययन करने और इन उभरती पी.वी. उपकरणों में अनुसंधान को आगे बढ़ाने के लिए देश में स्थापित अनुसंधान एवं विकास केंद्रों का प्रस्ताव है।

        अध्ययन और सौर कोशिकाओं के निर्माण के लिए उनकी उपयुक्तता का निर्धारण करने के लिए नई सामग्री को चिह्नित करने के लिए।
        डिजाइन और डाई अवगत (तरल और ठोस राज्य), जैविक कार्बन नैनो ट्यूब, क्वांटम डॉट्स आदि सामग्री पर आधारित नई फिल्म पतली डिवाइस संरचनाओं का विकास। 5 से 10% की प्रयोगशाला पैमाने दक्षता हासिल किया जा सके।

सौर कोशिकाओं और मॉड्यूल ध्यान केंद्रित

इसके अलावा फ्लैट प्लेट पीवी मॉड्यूल के प्रदर्शन में सुधार के अलावा, यह माल की खपत को कम करने और पी.वी. सिस्टम ध्यान केंद्रित कर के उपयोग के माध्यम से लागत कम करने के लिए संभव है। अपना ध्यान केंद्रित कर प्रणाली के प्रदर्शन पर अनुभव प्राप्त है और भारत में उपयोग के लिए उपयुक्त प्रणाली विकसित करने के लिए, निम्नलिखित गतिविधियों में 11 वीं योजना के दौरान प्रस्तावित कर रहे हैं।

  1. डिजाइन और कॉन्सेंट्रेटर सौर कोशिकाओं के विकास और मॉड्यूल (दक्षता ~ 25 से 30%) और भारतीय परिस्थितियों में पीवी प्रणाली ध्यान केंद्रित कर के परीक्षण (200 सूर्य और अधिक की एकाग्रता अनुपात)।
  2. उच्च एकाग्रता पीवी प्रणाली के लिए उपयुक्त दो अक्ष ट्रैकिंग प्रणाली का विकास।
  3. उच्च एकाग्रता के तहत सौर कोशिकाओं के बढ़ते के लिए डिजाइन और गर्मी सिंक के विकास
  4. डिजाइन और ऑप्टिकल प्रणालियों के विकास के न्यूनतम ऑप्टिकल विपथन के साथ, 200 सूर्य और अधिक की एकाग्रता अनुपात को प्राप्त करने के लिए।
  5. उच्च एकाग्रता के तहत प्रयोग के लिए सौर कोशिकाओं उपयुक्त आधारित सिलिकॉन और जी ए ए एस का विकास (200 सूर्य या अधिक)

वर्तमान खड़े अकेले सिस्टम पर भंडारण प्रणाली का नेतृत्व एसिड बैटरी का उपयोग करें। हालांकि, एन आई एच एम बैटरी का कम बिजली की खपत एलईडी आधारित प्रणाली का उपयोग भी आ रहा है के साथ। बैटरी भंडारण की व्यवस्था में प्रमुख बाधाओं में से एक भंडारण बैटरी के सीमित जीवन है। बैटरी जीवन चक्र ऑपरेटिंग जीवन के कम से कम 1o साल प्राप्त करने के लिए बढ़ाने के लिए एक तत्काल आवश्यकता है। इसके अलावा, यह गैर नेतृत्व एसिड बैटरी विकसित करने के लिए भी आवश्यक है। इसके अलावा, भंडारण के वैकल्पिक तरीकों, विशेष रूप से काफी हद तक ग्रिड इंटरेक्टिव सिस्टम पीवी की व्यवहार्यता में सुधार होगा कुछ घंटों के लिए बिजली की बड़ी मात्रा में स्टोर करने के लिए। इसलिए, निम्न कार्य 11 वीं पंचवर्षीय योजना के लिए पहचान की गई है।

  1. लंबे जीवन (5000 चक्र या अधिक) पीवी प्रणाली / अनुप्रयोगों में प्रयोग के लिए उपयुक्त भंडारण बैटरी का विकास।
  2. विकास और मेगावाट पैमाने अप करने के लिए नए भंडारण प्रणालियों का परीक्षण। यह लगभग 10% तक सीमित भंडारण नुकसान के साथ, के बारे में 8-10 घंटे के लिए बिजली की दुकान के लिए संभव होना चाहिए।

सिस्टम और पी.वी. सिस्टम की बैलेंस

  1. डिजाइन और उच्च दक्षता के विकास (> 50%) मोटर पंप 2 एचपी, 3 हिमाचल प्रदेश और लगभग 30 से 60 मीटर की गहराई से पानी लिफ्ट करने के लिए 5 से हिमाचल प्रदेश की बिजली उत्पादन की स्थापना की।
  2. एलईडी प्रकाश आधारित प्रणालियों सहित सौर प्रकाश प्रणालियों में इस्तेमाल के लिए उपयुक्त 90% या उससे अधिक की दक्षता के साथ डिजाइन और छोटे क्षमता पलटनेवाला सह प्रभारी नियंत्रक के विकास,।
  3. इनडोर और आउटडोर प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए डिजाइन और एलईडी आधारित पी.वी. प्रणालियों के विकास
  4. डिजाइन, विकास और इनवर्टर और ग्रिड तुल्यकालन प्रणाली घटकों (चोटी दक्षता> 96% और 30% दक्षता> 88%, @ हिस्सा लोड) आवासीय ग्रिड इंटरेक्टिव छत के ऊपर पी.वी. प्रणालियों में इस्तेमाल के क्षेत्र परीक्षण।
  5. फील्ड परीक्षण और ग्रिड इंटरेक्टिव छत आवासीय पीवी सिस्टम के प्रदर्शन मूल्यांकन।
  6. डिजाइन, विकास और बड़े आकार (> 500 किलोवाट पी क्षमता) ग्रिड से जुड़े पीवी प्रणाली के लिए इनवर्टर और ग्रिड तुल्यकालन प्रणाली घटकों (चोटी दक्षता> 96% और 30% दक्षता> 88% @ हिस्सा भार) का परीक्षण।
  7. फील्ड परीक्षण और ग्रिड इंटरेक्टिव बड़े आकार पीवी बिजली संयंत्र के निष्पादन मूल्यांकन।

परीक्षण एवं विशेषता सुविधाएं

  1. पी.वी. सामग्री, उपकरणों, घटकों, मॉड्यूल और प्रणालियों के लिए परीक्षण और लक्षण वर्णन सुविधाओं के उन्नयन
  2. पीवी सिस्टम 3.अध्ययन ध्यान दे और आदि नई सामग्री, उपकरण संरचनाओं और मॉड्यूल डिजाइन का मूल्यांकन के लिए परीक्षण सुविधाओं की स्थापना