ဆိုလာဆဲလ် အမျိုးအစားများအကြောင်း အကျဉ်းချုပ် ဆွေးနွေးသည်။

နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သည် တစ်ချိန်က အဆင့်မြင့် အာကာသယာဉ်နှင့် ဆန်းပြားသော ကိရိယာအချို့ကို ထိန်းသိမ်းထားခဲ့သော်လည်း ယင်းမှာ မဖြစ်နိုင်တော့ပေ။ လွန်ခဲ့သည့်ဆယ်စုနှစ်များအတွင်း နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သည် သီးသန့်စွမ်းအင်အရင်းအမြစ်မှ ကမ္ဘာ့စွမ်းအင်အခင်းအကျင်း၏ အဓိကမဏ္ဍိုင်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲခဲ့သည်။

ကမ္ဘာမြေကြီးသည် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ပျမ်းမျှလျှပ်စစ်ဓာတ်အား လိုအပ်ချက်ထက် ဆယ်ဆပိုများသည့် နေရောင်ခြည်စွမ်းအင် ၁၇၃,၀၀၀ TW ခန့်ကို ဆက်တိုက်ထိတွေ့နေပါသည်။

[1] ဆိုလိုသည်မှာ နေစွမ်းအင်သည် ကျွန်ုပ်တို့၏ စွမ်းအင်လိုအပ်ချက်အားလုံးကို ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်စွမ်းရှိသည်။

2023 ခုနှစ် ပထမနှစ်ဝက်တွင် ဆိုလာစွမ်းအင်ထုတ်လုပ်မှုသည် US ဓာတ်အားထုတ်လုပ်မှုစုစုပေါင်း၏ 5.77% ရှိပြီး 2022 ခုနှစ်တွင် 4.95% မှ တက်လာပါသည်။

[2] ရုပ်ကြွင်းလောင်စာများ (အဓိကအားဖြင့် သဘာဝဓာတ်ငွေ့နှင့် ကျောက်မီးသွေး) သည် 2022 ခုနှစ်တွင် US ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ခြင်း၏ 60.4% အထိ ပါဝင်လိမ့်မည်ဖြစ်သော်လည်း၊

[3] သို့သော် နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်၏ လွှမ်းမိုးမှု ကြီးထွားလာမှုနှင့် နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်နည်းပညာ၏ လျင်မြန်စွာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာမှုကို အာရုံစိုက်ရန် ထိုက်တန်ပါသည်။

 

ဆိုလာဆဲလ်အမျိုးအစားများ

 

လောလောဆယ်တွင် ဈေးကွက်တွင် ဆိုလာဆဲလ် (Photovoltaic (PV) ဆဲလ်များဟုလည်း ခေါ်သည်) အမျိုးအစားသုံးမျိုးရှိသည်- ပုံဆောင်ခဲ၊ ပါးလွှာသော ဖလင်နှင့် ပေါ်ထွက်လာသော နည်းပညာများ။ ဤဘက်ထရီသုံးမျိုးသည် ထိရောက်မှု၊ ကုန်ကျစရိတ်နှင့် သက်တမ်းအလိုက် အားသာချက်များရှိသည်။

 

01 ပုံဆောင်ခဲ

အိမ်ခေါင်မိုးပေါ်ရှိ ဆိုလာပြားအများစုကို သန့်ရှင်းစင်ကြယ်သော မိုနိုခရစ်စတယ်လိုင်းဆီလီကွန်ဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည်။ ဤဘက်ထရီအမျိုးအစားသည် မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း စွမ်းဆောင်ရည် 26% နှင့် ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို နှစ် 30 ကျော် ရရှိခဲ့သည်။

[4] အိမ်သုံး ဆိုလာပြားများ၏ လက်ရှိ ထိရောက်မှုမှာ 22% ခန့်ဖြစ်သည်။

 

Polycrystalline silicon သည် monocrystalline silicon ထက် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော်လည်း ထိရောက်မှုနည်းပြီး သက်တမ်းတိုပါသည်။ စွမ်းဆောင်ရည် နိမ့်ကျခြင်း ဆိုသည်မှာ အကန့်များ ပိုများပြီး ဧရိယာ ပိုလိုအပ်ပါသည်။

 

ဆိုလာဆဲလ်များ Multi-junction gallium arsenide (GaAs) နည်းပညာကို အခြေခံ၍ သမားရိုးကျ ဆိုလာဆဲလ်များထက် ပိုမိုထိရောက်သည်။ ဤဆဲလ်များသည် အလွှာပေါင်းစုံဖွဲ့စည်းပုံရှိပြီး၊ အလွှာတစ်ခုစီသည် နေရောင်ခြည်၏ လှိုင်းအလျားအလျားကို စုပ်ယူရန် indium gallium phosphide (GaInP)၊ indium gallium arsenide (InGaAs) နှင့် germanium (Ge) ကဲ့သို့သော မတူညီသည့် ပစ္စည်းတစ်ခုကို အသုံးပြုသည်။ အဆိုပါ multijunction cells များသည် မြင့်မားသော ထိရောက်မှုရရှိရန် မျှော်လင့်ထားသော်လည်း၊ ၎င်းတို့သည် ၎င်းတို့၏ စီးပွားဖြစ်ဖြစ်နိုင်ခြေနှင့် လက်တွေ့အသုံးချမှုများကို ကန့်သတ်ထားသည့် မြင့်မားသောကုန်ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်နှင့် အရွယ်မရောက်သေးသော သုတေသနနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုတို့ကို ခံစားနေကြရဆဲဖြစ်သည်။

 

၀၂ ရုပ်ရှင်

ကမ္ဘာ့ဈေးကွက်တွင် ပါးလွှာသော ဖလင်ဓာတ်ရောင်ခြည်သုံး ထုတ်ကုန်များ၏ အဓိကရေစီးကြောင်းမှာ cadmium telluride (CdTe) photovoltaic modules ဖြစ်သည်။ 30GW ထက်ပိုသော အမြင့်ဆုံး ပါဝါထုတ်လုပ်နိုင်မှုစွမ်းအားဖြင့် ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းတွင် ထိုကဲ့သို့သော module ပေါင်း သန်းပေါင်းများစွာကို တပ်ဆင်ထားပါသည်။ ၎င်းတို့ကို အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုတွင် အသုံးဝင်မှုအတိုင်းအတာဖြင့် ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အဓိကအသုံးပြုကြသည်။ စက်ရုံ။

 

ဤပါးလွှာသောဖလင်နည်းပညာတွင် 1 စတုရန်းမီတာရှိ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး မော်ဂျူးတွင် AAA အရွယ် နီကယ်ကက်မီယမ် (Ni-Cd) ဘက်ထရီထက် ကက်ဒမီယမ် နည်းပါးသည်။ ထို့အပြင် နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး မော်ဂျူးများတွင် ကက်မီယမ်သည် ရေတွင်မပျော်ဝင်နိုင်သော Tellurium နှင့် ဆက်စပ်နေပြီး အပူချိန် 1,200°C အထိ တည်ငြိမ်နေပါသည်။ ဤအချက်များသည် ဖလင်ပါးလွှာသော ဘက်ထရီများတွင် cadmium telluride အသုံးပြုခြင်း၏ အဆိပ်အတောက်အန္တရာယ်များကို လျော့ပါးစေပါသည်။

 

ကမ္ဘာမြေအပေါ်ယံလွှာရှိ တယ်လိုရီယံပါဝင်မှုသည် တစ်သန်းလျှင် 0.001 အစိတ်အပိုင်းသာရှိသည်။ ပလက်တီနမ်သည် ရှားပါးသောဒြပ်စင်ကဲ့သို့ပင်၊ tellurium ၏ရှားပါးမှုသည် cadmium telluride module တစ်ခု၏ကုန်ကျစရိတ်ကို သိသိသာသာထိခိုက်စေနိုင်သည်။ သို့သော်၊ ပြန်လည်အသုံးပြုခြင်းအလေ့အကျင့်အားဖြင့် ဤပြဿနာကို သက်သာစေနိုင်သည်။

cadmium telluride modules များ၏ ထိရောက်မှုသည် 18.6% နှင့် ဓာတ်ခွဲခန်းပတ်ဝန်းကျင်ရှိ ဘက်ထရီ ထိရောက်မှု 22% ထက် ကျော်လွန်နိုင်ပါသည်။ [5] အချိန်ကြာမြင့်စွာအသုံးပြုခဲ့သော ကြေးနီဆေးကို အစားထိုးရန်အတွက် အာဆင်းနစ်ဆေးသုံးခြင်းသည် မော်ဂျူး၏သက်တမ်းကို များစွာတိုးတက်စေပြီး ပုံဆောင်ခဲဘက်ထရီများနှင့် နှိုင်းယှဉ်နိုင်သည့်အဆင့်သို့ ရောက်ရှိနိုင်သည်။

 

03 ခေတ်မီနည်းပညာများ

 

အလွန်ပါးလွှာသော ရုပ်ရှင်များ (1 micron ထက်နည်းသော) နှင့် တိုက်ရိုက် အစစ်ခံနည်းပညာများကို အသုံးပြု၍ ပေါ်ထွက်လာသော photovoltaic နည်းပညာများသည် ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်ကို လျှော့ချပေးပြီး အရည်အသွေးမြင့် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းများကို ဆိုလာဆဲလ်များအတွက် ပံ့ပိုးပေးမည်ဖြစ်ပါသည်။ အဆိုပါနည်းပညာများသည် ဆီလီကွန်၊ cadmium telluride နှင့် gallium arsenide ကဲ့သို့သော တည်ထောင်ထားသောပစ္စည်းများအတွက် ပြိုင်ဘက်ဖြစ်လာရန် မျှော်လင့်ထားသည်။

 

[6]ဤနယ်ပယ်တွင် လူသိများသော ပါးလွှာသော ဖလင်နည်းပညာသုံးမျိုး ရှိသည်- ကြေးနီဇင့်သွပ်ဆာလဖိုဒ် (Cu2ZnSnS4 သို့မဟုတ် CZTS)၊ ဇင့်ဖော့စ်ဖိုက် (Zn3P2) နှင့် ကာဗွန်နာနိုပြွန်များ (SWCNT) တို့ဖြစ်သည်။ ဓာတ်ခွဲခန်းအခြေအနေတွင်၊ ကြေးနီအင်ဒီယမ်ဂယ်လီယမ်ဆယ်လီနိုက် (CIGS) ဆိုလာဆဲလ်များသည် စွဲမက်ဖွယ်ကောင်းသော စွမ်းဆောင်ရည် 22.4% သို့ ရောက်ရှိခဲ့သည်။ သို့သော်၊ စီးပွားဖြစ်စကေးတွင် ထိုကဲ့သို့ ထိရောက်မှုအဆင့်များကို ပုံတူပွားခြင်းသည် စိန်ခေါ်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။

[7] Lead halide perovskite ပါးလွှာသော ဖလင်ဆဲလ်များသည် ဆွဲဆောင်မှုရှိသော ထွန်းသစ်စနေရောင်ခြည်နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။ Perovskite သည် ဓာတုဖော်မြူလာ ABX3 ၏ ပုံမှန်ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံပါရှိသော အရာဝတ္ထုတစ်မျိုးဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အဝါရောင်၊ အညိုရောင် သို့မဟုတ် အနက်ရောင် သတ္တုဓာတ်ဖြစ်ပြီး ကယ်လ်စီယမ် တိုက်တေနိတ် (CaTiO3) ဖြစ်သည်။ ယူကေကုမ္ပဏီ Oxford PV မှထုတ်လုပ်သော စီလီကွန်အခြေပြု perovskite tandem ဆိုလာဆဲလ်များသည် စံချိန်တင်ထိရောက်မှု 28.6% အောင်မြင်ခဲ့ပြီး ယခုနှစ်တွင် ထုတ်လုပ်သွားမည်ဖြစ်သည်။

[8]နှစ်အနည်းငယ်အတွင်း၊ perovskite ဆိုလာဆဲလ်များသည် ရှိပြီးသား cadmium telluride ပါးလွှာသောဖလင်ဆဲလ်များနှင့် ဆင်တူသော စွမ်းဆောင်ရည်များကို ရရှိခဲ့သည်။ perovskite ဘက်ထရီများ၏အစောပိုင်းသုတေသနနှင့်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုတွင်၊ သက်တမ်းသည်ကြီးမားသောပြဿနာဖြစ်သောကြောင့်၎င်းကိုလများတွင်သာတွက်ချက်နိုင်သောကြောင့်တိုတောင်းသည်။

ယနေ့တွင်၊ perovskite ဆဲလ်များသည် ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်း 25 နှစ် သို့မဟုတ် ထို့ထက်ပို၍ရှိသည်။ လက်ရှိတွင်၊ perovskite ဆိုလာဆဲလ်များ၏ အားသာချက်များမှာ မြင့်မားသော ပြောင်းလဲခြင်း ထိရောက်မှု (25%) ကျော်၊ ထုတ်လုပ်မှု ကုန်ကျစရိတ် နည်းပါးပြီး ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်အတွက် လိုအပ်သော အပူချိန် နည်းပါးသည်။

 

ပေါင်းစပ်ဆိုလာပြားများ တည်ဆောက်ခြင်း။

 

အချို့သော ဆိုလာဆဲလ်များသည် မြင်နိုင်သောအလင်းရောင်ကို ဖြတ်သန်းခွင့်ပြုစဉ်တွင် ဆိုလာရောင်စဉ်၏ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုကိုသာ ဖမ်းယူနိုင်ရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ ဤဖောက်ထွင်းမြင်ရသောဆဲလ်များကို dye-sensitized solar cells (DSC) ဟုခေါ်ပြီး 1991 ခုနှစ်တွင် ဆွစ်ဇာလန်တွင် မွေးဖွားခဲ့သည်။ မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း R&D ရလဒ်အသစ်များသည် DSCs များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးခဲ့ပြီး ဤဆိုလာပြားများ စျေးကွက်တွင် မရောက်မီ မကြာမီပင် ဖြစ်နိုင်ပါသည်။

 

အချို့သောကုမ္ပဏီများသည် inorganic nanoparticles များကို polycarbonate ဖန်အလွှာများထဲသို့ထည့်သည်။ ဤနည်းပညာရှိ nanoparticles များသည် spectrum ၏ သီးခြားအစိတ်အပိုင်းများကို ဖန်သားပြင်အစွန်းသို့ ပြောင်းပေးကာ spectrum အများစုကို ဖြတ်သန်းနိုင်စေပါသည်။ ထို့နောက် မှန်၏အစွန်းတွင် စုစည်းထားသော အလင်းရောင်ကို ဆိုလာဆဲလ်များဖြင့် စုစည်းထားသည်။ ထို့အပြင်၊ perovskite ပါးလွှာသော ဖလင်ပစ္စည်းများကို ဖောက်ထွင်းမြင်ရသော နေရောင်ခြည်ပြတင်းပေါက်များနှင့် အဆောက်အဦးအပြင်နံရံများတွင် အသုံးပြုရန်အတွက် နည်းပညာကို လက်ရှိတွင် လေ့လာလျက်ရှိသည်။

 

နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်အတွက် လိုအပ်သော ကုန်ကြမ်း

နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်ကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် ဆီလီကွန်၊ ငွေ၊ ကြေးနီနှင့် အလူမီနီယမ်ကဲ့သို့သော အရေးကြီးကုန်ကြမ်းများကို တူးဖော်ရန် လိုအပ်ချက် တိုးလာမည်ဖြစ်သည်။ အမေရိကန်စွမ်းအင်ဌာနမှ ခန့်မှန်းခြေ 12% ခန့်သည် ကမ္ဘာ့သတ္တုအဆင့် ဆီလီကွန် (MGS) ကို ဆိုလာပြားများအတွက် ပိုလီဆီလီကွန်အဖြစ် စီမံဆောင်ရွက်ထားကြောင်း သိရသည်။

 

တရုတ်နိုင်ငံသည် ကမ္ဘာ့ MGS ၏ 70% ခန့်နှင့် 2020 ခုနှစ်တွင် ၎င်း၏ polysilicon ထောက်ပံ့မှု၏ 77% ကို ဤနယ်ပယ်တွင် အဓိကကျသော ကစားသမားတစ်ဦးအဖြစ် ထုတ်လုပ်လျက်ရှိသည်။

 

ဆီလီကွန်ကို ပိုလီဆီလီကွန်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် အလွန်မြင့်မားသော အပူချိန်လိုအပ်သည်။ တရုတ်နိုင်ငံတွင် အဆိုပါ လုပ်ငန်းစဉ်များအတွက် စွမ်းအင်သည် ကျောက်မီးသွေးမှ အဓိကရရှိသည်။ Xinjiang တွင် ကျောက်မီးသွေး အရင်းအမြစ် ပေါများပြီး လျှပ်စစ် ကုန်ကျစရိတ် နည်းပါးပြီး ၎င်း၏ ပိုလီဆီလီကွန် ထုတ်လုပ်မှုသည် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ထုတ်လုပ်မှု၏ 45% ရှိသည်။

 

[12] ဆိုလာပြားများ ထုတ်လုပ်မှုသည် ကမ္ဘာ့ငွေ၏ 10% ခန့်ကို သုံးစွဲသည်။ ငွေတူးဖော်မှုမှာ အဓိကအားဖြင့် မက္ကဆီကို၊ တရုတ်၊ ပီရူး၊ ချီလီ၊ ဩစတေးလျ၊ ရုရှားနှင့် ပိုလန်တို့တွင် ဖြစ်ပေါ်ပြီး လေးလံသောသတ္တုညစ်ညမ်းမှုနှင့် ဒေသခံရပ်ရွာများကို အတင်းအကျပ် ရွှေ့ပြောင်းခိုင်းခြင်းကဲ့သို့သော ပြဿနာများကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။

 

ကြေးနီနှင့် အလူမီနီယံ သတ္တုတွင်းများသည် မြေယာအသုံးပြုမှု စိန်ခေါ်မှုများကို ဖြစ်စေသည်။ ချီလီသည် ကမ္ဘာ့ကြေးနီထုတ်လုပ်မှု၏ ၂၇ ရာခိုင်နှုန်း၊ ပီရူး (၁၀%)၊ တရုတ် (၈%) နှင့် ကွန်ဂို (၈%) တို့ဖြစ်ကြောင်း အမေရိကန်ဘူမိဗေဒစစ်တမ်းက မှတ်သားထားသည်။ နိုင်ငံတကာ စွမ်းအင်အေဂျင်စီ (IEA) က ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင် သုံးစွဲမှုသည် 2050 ခုနှစ်တွင် 100% ရောက်ရှိပါက ဆိုလာပရောဂျက်များမှ ကြေးနီလိုအပ်ချက်သည် သုံးဆနီးပါးရှိလာမည်ဟု ယုံကြည်ပါသည်။

[13]နိဂုံး

 

တစ်နေ့တွင် နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သည် ကျွန်ုပ်တို့၏ အဓိကစွမ်းအင်ရင်းမြစ်ဖြစ်လာမည်လား။ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်၏ စျေးနှုန်းသည် ကျဆင်းလာပြီး ထိရောက်မှုလည်း တိုးတက်လာသည်။ ထိုအချိန်တွင်၊ ရွေးချယ်ရန် မတူညီသော နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး လမ်းကြောင်းများစွာရှိသည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် နည်းပညာတစ်ခု သို့မဟုတ် နှစ်ခုကို မည်သည့်အချိန်တွင် ဖော်ထုတ်ပြီး ၎င်းတို့ကို အမှန်တကယ် လက်တွေ့လုပ်ဆောင်နိုင်မည်နည်း။ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်ကို လျှပ်စစ်ဓာတ်အားလိုင်းတွင် မည်သို့ပေါင်းစပ်မည်နည်း။

 

အထူးပြုမှ ပင်မရေစီးကြောင်းအထိ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်၏ ဆင့်ကဲပြောင်းလဲမှုသည် ကျွန်ုပ်တို့၏စွမ်းအင်လိုအပ်ချက်များကို ပြည့်မီရန်နှင့် ကျော်လွန်ရန် ၎င်း၏အလားအလာကို မီးမောင်းထိုးပြပါသည်။ ပုံဆောင်ခဲများဖြင့် ဆိုလာဆဲလ်များသည် လက်ရှိဈေးကွက်ကို လွှမ်းမိုးထားသော်လည်း၊ ပါးလွှာသောဖလင်နည်းပညာနှင့် cadmium telluride နှင့် perovskites ကဲ့သို့သော ထွန်းသစ်စနည်းပညာများသည် ပိုမိုထိရောက်ပြီး ပေါင်းစပ်နေရောင်ခြည်သုံး အပလီကေးရှင်းများအတွက် လမ်းခင်းပေးလျက်ရှိသည်။ ဆိုလာစွမ်းအင်သည် ကုန်ကြမ်းတူးဖော်ခြင်း၏ သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ ထိခိုက်မှုနှင့် ထုတ်လုပ်မှုတွင် ပိတ်ဆို့မှုများကဲ့သို့သော စိန်ခေါ်မှုများစွာကို ရင်ဆိုင်နေရဆဲဖြစ်သော်လည်း ၎င်းသည် လျင်မြန်စွာ ကြီးထွားလာသော၊ ဆန်းသစ်ပြီး အလားအလာရှိသော စက်မှုလုပ်ငန်းတစ်ခုဖြစ်သည်။

 

မှန်ကန်သောနည်းပညာတိုးတက်မှုများနှင့် ရေရှည်တည်တံ့သောအလေ့အကျင့်များနှင့်အတူ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်၏တိုးတက်မှုနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် ပိုမိုသန့်ရှင်းပြီး ပေါများသောစွမ်းအင်အနာဂတ်အတွက် လမ်းခင်းပေးမည်ဖြစ်သည်။ ထို့အတွက်ကြောင့် ၎င်းသည် US စွမ်းအင်ရောနှောမှုတွင် သိသာထင်ရှားသော တိုးတက်မှုကို ပြသမည်ဖြစ်ပြီး ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ရေရှည်တည်တံ့သော ဖြေရှင်းချက်ဖြစ်လာရန် မျှော်လင့်ပါသည်။