شمسی خلیوں کو کس طرح پتلا کریں۔

سورج کی روشنی ہر چیز کی نشوونما اور زندگی کے لیے ضروری عوامل میں سے ایک ہے۔ ایسا لگتا ہے کہ یہ ناقابل تسخیر ہے۔ لہذا، شمسی توانائی ہوا کی توانائی اور پانی کی توانائی کے بعد سب سے زیادہ پر امید "مستقبل" توانائی کا ذریعہ بن گئی ہے۔ "مستقبل" کا سابقہ ​​شامل کرنے کی وجہ یہ ہے کہ شمسی توانائی ابھی اپنے ابتدائی دور میں ہے۔ اور اگرچہ شمسی توانائی کے وسائل کے بہت سے فوائد ہیں، لیکن توانائی کی تبدیلی کی کمزور صلاحیتوں اور وسائل کے ناکافی استعمال کی وجہ سے گھریلو شمسی توانائی کی صنعت سرپلس میں ہے۔

شمسی توانائی کی ترقی کا پتہ شاید 19ویں صدی کے وسط سے لگایا جا سکتا ہے۔ اس وقت بھاپ کی طاقت کو برقی توانائی پیدا کرنے کے لیے استعمال کرنے کی ایجاد نے لوگوں کو یہ احساس دلایا کہ تھرمل انرجی اور برقی توانائی کو ایک دوسرے میں تبدیل کیا جا سکتا ہے اور شمسی توانائی تھرمل توانائی پیدا کرنے کا سب سے براہ راست ذریعہ ہے۔ اب تک، سولر پینل شاید سویلین مارکیٹ میں سب سے زیادہ استعمال ہوتے ہیں۔ وہ سورج کی روشنی کو جذب کر سکتے ہیں اور فوٹو الیکٹرک اثر یا فوٹو کیمیکل اثر کے ذریعے شمسی تابکاری کی توانائی کو براہ راست یا بالواسطہ برقی توانائی میں تبدیل کر سکتے ہیں۔

آج کی زیادہ تر سمارٹ الیکٹرانک مصنوعات ریچارج ایبل لیتھیم بیٹریاں استعمال کرتی ہیں۔ خاص طور پر موبائل الیکٹرانک ڈیوائسز، کیونکہ وہ ہلکے وزن، پورٹیبل ہیں اور بہت سے ایپلی کیشن کے افعال ہیں، صارفین کو استعمال کے دوران ماحولیاتی حالات کی طرف سے محدود نہیں ہے، اور آپریشن کا وقت طویل ہے. لہذا، لتیم بیٹریاں اپنی بیٹری کی زندگی کی کمزوریوں کے باوجود سب سے عام انتخاب بن گئی ہیں۔

لیتھیم بیٹریوں کے مقابلے میں سولر سیلز کا ایک نقصان واضح ہے، یعنی انہیں سورج کی روشنی سے الگ نہیں کیا جا سکتا۔ شمسی توانائی کی برقی توانائی میں تبدیلی حقیقی وقت میں سورج کی روشنی کے ساتھ ہم آہنگ ہوتی ہے۔ لہذا، شمسی توانائی کے لئے، یہ صرف دن کے دوران یا صرف دھوپ کے دنوں میں استعمال کیا جا سکتا ہے. تاہم، لیتھیم بیٹریوں کے برعکس، جب تک وہ مکمل طور پر چارج ہوں، انہیں وقت اور ماحول کی پابندیوں سے مکمل طور پر آزاد کیا جا سکتا ہے اور لچکدار طریقے سے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

"کم کرنے" میں مشکلاتشمسی خلیات

چونکہ شمسی خلیات خود برقی توانائی کو ذخیرہ نہیں کرسکتے ہیں، جو کہ عملی ایپلی کیشنز کے لیے ایک بہت بڑا بگ ہے، اس لیے محققین نے انتہائی بڑی صلاحیت والی بیٹریوں کے ساتھ مل کر شمسی خلیوں کو استعمال کرنے کا خیال پیش کیا۔ لیڈ ایسڈ بیٹریاں سولر پاور سپلائی سسٹم کی سب سے زیادہ استعمال ہونے والی قسم ہیں۔ کلاس بڑی صلاحیت بیٹری. دونوں پراڈکٹس کا امتزاج پہلے سے ہی کافی بڑے سولر سیل کو مزید "بڑا" بنا دیتا ہے۔ اگر آپ اسے موبائل آلات پر لاگو کرنا چاہتے ہیں، تو آپ کو پہلے "ڈاؤن سائزنگ" کے عمل سے گزرنا ہوگا۔

چونکہ توانائی کی تبدیلی کی شرح زیادہ نہیں ہے، اس لیے شمسی خلیوں کا سورج کی روشنی کا رقبہ عموماً بڑا ہوتا ہے، جو ان کے "ڈاؤن سائزنگ" کے سفر میں پیش آنے والی پہلی بڑی تکنیکی دشواری ہے۔ شمسی توانائی کی تبدیلی کی شرح کی موجودہ حد تقریباً 24% ہے۔ مہنگے سولر پینل کی تیاری کے مقابلے میں، جب تک اسے بڑے علاقے میں استعمال نہ کیا جائے، اس کی عملییت بہت کم ہو جائے گی، موبائل آلات میں استعمال ہونے کو چھوڑ دیں۔

چونکہ توانائی کی تبدیلی کی شرح زیادہ نہیں ہے، اس لیے شمسی خلیوں کا سورج کی روشنی کا رقبہ عموماً بڑا ہوتا ہے۔

شمسی خلیوں کو "سلم ڈاؤن" کیسے کریں؟

شمسی خلیوں کو دوبارہ قابل استعمال لتیم بیٹریوں کے ساتھ جوڑنا سائنسی محققین کی موجودہ تحقیق اور ترقی کی سمتوں میں سے ایک ہے، اور یہ شمسی خلیوں کو متحرک کرنے کا ایک مؤثر طریقہ بھی ہے۔ سب سے عام سولر سیل پورٹیبل پروڈکٹ پاور بینک ہے۔ ہلکی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرکے اور اسے بلٹ ان لیتھیم بیٹری میں محفوظ کرکے، سولر پاور بینک موبائل فون، ڈیجیٹل کیمرے، ٹیبلیٹ اور دیگر مصنوعات کو چارج کرسکتا ہے، جو توانائی کی بچت اور ماحول دوست دونوں ہیں۔

سولر سیل جو صحیح معنوں میں صنعت کاری حاصل کر سکتے ہیں بنیادی طور پر دو قسموں میں تقسیم کیے گئے ہیں: پہلی قسم کرسٹل لائن سلکان سیلز ہیں، جن میں پولی کرسٹل لائن سلکان اور مونو کرسٹل لائن سلکان سیلز شامل ہیں، جو مارکیٹ شیئر کا 80% سے زیادہ ہیں۔ دوسری قسم پتلی فلمی خلیات ہیں، جنہیں مزید ذیلی تقسیم کر دیا گیا ہے Amorphous سلکان سیلز کا عمل سادہ اور کم لاگت کے ہوتا ہے، لیکن ان کی کارکردگی کم ہوتی ہے اور ان میں کمی کے آثار ہوتے ہیں۔

پتلی فلم کے شمسی خلیات صرف چند ملی میٹر موٹے ہوتے ہیں اور انہیں موڑا اور جوڑا جا سکتا ہے۔ وہ مختلف قسم کے مختلف مواد کو بطور سبسٹریٹ مواد بھی استعمال کر سکتے ہیں۔ انہیں چارج کرنے کے لیے لیتھیم بیٹریوں سے براہ راست جوڑا جا سکتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ شمسی خلیوں کو نئے ماحول دوست چارجرز میں تیار کیا جا سکتا ہے۔ یہ اب بھی بہت ممکن ہے۔ مزید یہ کہ اس قسم کے چارجر کو مختلف شکلوں میں پیش کیا جا سکتا ہے، جس سے اسے لے جانے میں زیادہ آسانی ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، اسکول کے بیگ یا کپڑوں پر لٹکنے سے موبائل فون چارج ہوسکتا ہے، اور بیٹری کی زندگی کا مسئلہ آسانی سے حل ہوجاتا ہے۔

بہت سے ڈویلپرز کا خیال ہے کہ گرافین سے بنی لیتھیم بیٹریاں موبائل الیکٹرانک آلات کی بیٹری کی زندگی کے مسئلے کو حل کرنے میں ایک اہم پیش رفت ہیں۔ اگر فی یونٹ رقبہ کے شمسی خلیوں کی تبدیلی کی شرح کو مؤثر طریقے سے بہتر بنایا جا سکتا ہے، تو کسی بھی وقت اور کہیں بھی موبائل چارج کرنے کی ٹھنڈی شکل مستقبل میں توانائی کا ذریعہ بن جائے گی۔ سوالات کو لاگو کرنے کا بہترین طریقہ۔

خلاصہ: شمسی توانائی قدرت کا سب سے فیاض تحفہ ہے، لیکن شمسی توانائی کا استعمال ابھی زیادہ مقبول نہیں ہے۔ بجلی پیدا کرنے کے لیے شمسی توانائی کے استعمال میں زیادہ لاگت اور کم تبادلوں کی کارکردگی کے مسائل اب بھی موجود ہیں۔ صرف فی یونٹ رقبہ شمسی توانائی کی تبدیلی کی شرح کو مؤثر طریقے سے بڑھا کر ہی ہم توانائی کو مؤثر طریقے سے استعمال کر سکتے ہیں اور شمسی توانائی سے برقی توانائی میں کامل تبدیلی حاصل کر سکتے ہیں۔ تب تک، شمسی خلیوں کی نقل و حرکت اب کوئی مسئلہ نہیں رہے گی۔