सौर पैनल सौर ऊर्जा संयंत्र का मुख्य घटक हैं; सौर ऊर्जा संयंत्र की लागत में उनकी हिस्सेदारी लगभग 80% है। यही कारण है कि उनका स्थायित्व महत्वपूर्ण है। फिलहाल, सौर पैनलों के लगभग सभी निर्माताओं का दावा है कि उनके उत्पादों की सेवा जीवन कम से कम 30 वर्ष है। मैं इस लेख में बात करूंगा कि सौर पैनल कितने समय तक चल सकते हैं और कौन से कारक उनके स्थायित्व और प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं।
सौर पैनलों के संचालन के बुनियादी सिद्धांत और उनके प्रकार
एक सौर पैनल (जिसे सौर बैटरी या फोटोवोल्टिक सौर मॉड्यूल के रूप में भी जाना जाता है) दो प्रकार के सिलिकॉन वेफर्स से बनाया जाता है जिनमें विशेष अशुद्धियाँ होती हैं और तदनुसार, विभिन्न गुण होते हैं। प्लेटें प्रवाहकीय बसबारों द्वारा एक दूसरे से जुड़ी होती हैं। जब सूर्य का प्रकाश सिलिकॉन वेफर्स पर पड़ता है, तो डीसी बिजली उत्पन्न होती है, जिसे बसबारों द्वारा उठाया जाता है और आउटपुट केबलों को भेजा जाता है।
सौर पैनल कई प्रकार के होते हैं और इनका उपयोग पृथ्वी और अंतरिक्ष दोनों में गतिविधि के पूरी तरह से अलग-अलग क्षेत्रों में किया जाता है। जो घरेलू और व्यावसायिक अनुप्रयोगों के लिए अधिक सामान्य हैं वे मुख्य रूप से मोनोक्रिस्टलाइन और पॉलीक्रिस्टलाइन हैं।
- मोनोक्रिस्टलाइन विशेष रूप से विकसित मोनोलिथिक सिलिकॉन क्रिस्टल से बने फोटोकल्स पर आधारित पैनल हैं। देखने में, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन से बनी फोटोकल्स की ऐसी प्लेटों में गहरे नीले रंग की एक समान संरचना होती है। मोनोक्रिस्टलाइन तत्वों और उनसे इकट्ठे किए गए पैनलों की दक्षता अधिक होती है।
- पॉलीक्रिस्टलाइन पुनर्नवीनीकरण सिलिकॉन क्रिस्टल से बने फोटोकल्स पर आधारित पैनल हैं। पॉलीक्रिस्टलाइन तत्वों में एक विशिष्ट विषम छाया और पैटर्न होता है। वे मोनोक्रिस्टलाइन वाले की तुलना में लागत में सस्ते हैं, लेकिन उनकी दक्षता भी कम है।
दोनों प्रकार के सिलिकॉन फोटोकल्स गुणवत्ता वर्ग में भी भिन्न होते हैं, जो “ग्रेड” पैरामीटर द्वारा इंगित किया जाता है। यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण पैरामीटर है जिस पर सोलर पैनल की दक्षता और कीमत निर्भर करती है:
- ग्रेड ए – उच्चतम दक्षता के साथ उच्चतम श्रेणी, चिप्स, दरारें और खरोंच की अनुपस्थिति। यह वर्ग भी सबसे आम है।
- ग्रेड बी – दूसरा ग्रेड, जिसमें अदृश्य माइक्रोक्रैक, खरोंच और आंशिक दोष होते हैं। ये तत्व तेजी से पुराने होते हैं और शुरू में इनका शक्ति प्रदर्शन कम होता है।
- ग्रेड सी – कम दक्षता वाला निम्न ग्रेड। ऐसे उत्पादों में ध्यान देने योग्य दोष, दरारें, चिप्स आदि होते हैं। वे कक्षा ए और बी की तुलना में बहुत सस्ते होते हैं, विभिन्न परीक्षणों के लिए उपयुक्त होते हैं, लेकिन निरंतर उपयोग के लिए नहीं।
- ग्रेड डी – सबसे कम दक्षता वाला सबसे निचला ग्रेड (अस्वीकृति)। ये टूटे हुए तत्व हैं, कभी-कभी इनका उपयोग सिलिकॉन वेफर्स के स्क्रैप से कम-शक्ति वाले पैनल बनाने के लिए किया जाता है। ऐसे पैनलों और सौर कोशिकाओं को नए सिलिकॉन में पुनर्चक्रित किया जाता है।
सौर पैनलों की संरचना और उनके स्थायित्व को प्रभावित करने वाले कारक
सौर पैनल में एक बहु-परत संरचना होती है, जिसमें एंटी-ग्लेयर फिल्म, टेम्पर्ड ग्लास, ईवीए फिल्म की पहली परत, सौर सेल, ईवीए फिल्म की दूसरी परत, सफेद सुरक्षात्मक फिल्म, एल्यूमीनियम फ्रेम, तार और कनेक्शन बॉक्स शामिल हैं।
सौर पैनलों का संचालन समय: वर्तमान आँकड़े
आमतौर पर, सौर स्टेशनों के मालिक सौर पैनलों को बदलने के बारे में तभी सोचते हैं जब वे पहले से स्थापित सुविधा में बिजली जोड़ना चाहते हैं।
सौर पैनलों के आधुनिक निर्माता, जिनमें से अधिकांश चीन से हैं, सौर पैनलों के लिए लगभग 12-15 वर्षों की गारंटी प्रदान करते हैं, जो वास्तव में उनके स्थायित्व की पुष्टि करता है। एक नियम के रूप में, किसी सौर पैनल द्वारा उत्पादित बिजली द्वारा उसके क्षरण की प्राकृतिक प्रक्रिया तुरंत निर्दिष्ट की जाती है, और यह सभी के लिए लगभग समान है।
सौर पैनलों के दीर्घकालिक सफल संचालन के उदाहरण
यूरोप में 10 किलोवाट की क्षमता वाले पहले सौर संयंत्रों में से एक, दक्षिणी स्विट्जरलैंड विश्वविद्यालय (एसयूपीएसआई) की छत पर स्थापित किया गया था, जिसे 1982 में परिचालन में लाया गया था। स्वाभाविक रूप से, इतने वर्षों के बाद यह अब वह मूल्यवर्ग नहीं देता जिसके लिए इसे डिज़ाइन किया गया था।
इसके बावजूद, स्टेशन अभी भी चालू है और इसका उपयोग अधिक आधुनिक सुविधाओं के बराबर किया जाता है।
बेशक, सौर पैनलों की गुणवत्ता विशिष्ट निर्माता पर निर्भर करती है, लेकिन प्रौद्योगिकियां तेजी से विकसित हो रही हैं और सुधार कर रही हैं, इसलिए हमारे समय में परिचालन में आने वाले सौर स्टेशन और भी लंबे समय तक चल सकते हैं।
सौर पैनलों की सेवा जीवन बढ़ाने के लिए व्यावहारिक सुझाव
रखरखाव सौर पैनलों की दीर्घायु को उतना प्रभावित नहीं करता जितना विनिर्माण प्रदर्शन को। हालाँकि, ऐसी कई सिफारिशें हैं जो सेवा जीवन को बढ़ा सकती हैं।
सौर पैनलों को स्थापित करते समय और संचालन के दौरान, उनकी आंशिक छायांकन (जब पैनल का कुछ भाग प्रकाश में और कुछ छाया में हो) से बचना आवश्यक है। यह पेड़ की शाखाओं, झाड़ियों, अनुचित स्थान, पत्तियों, गंदगी आदि के कारण हो सकता है।
सौर पैनल की लगातार आंशिक छाया आंतरिक ओवरहीटिंग के कारण होने वाले तथाकथित “बर्न-इन प्रभाव” के कारण इसके जीवनकाल को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकती है। लेकिन, सबसे पहले, छाया या प्रदूषण बिजली के उत्पादन को प्रभावित करता है, जो कुछ हद तक उत्पन्न होगा, यानी दक्षता बहुत कम हो जाएगी। यदि आप नियमित रूप से (वर्ष में एक बार, और यदि आवश्यक हो तो अधिक बार) पैनलों का निरीक्षण करते हैं, उन्हें पानी से धोते हैं, और आस-पास के पेड़ों से छाया हटाते हैं, तो वे लंबे समय तक और कुशलता से काम करेंगे।
बाहरी प्रभावों से सुरक्षा
अधिकांश सौर पैनलों में एल्यूमीनियम फ्रेम की मोटाई 35 मिमी होती है, जो काफी अच्छी कठोरता और उच्च स्तर की बर्फ (5400 Pa) और हवा (2400 Pa) भार प्रदान करती है। बेशक, ऐसे मामले हैं जब विभिन्न प्राकृतिक आपदाएँ घटित होती हैं, लेकिन ये अत्यंत दुर्लभ घटनाएँ हैं।
एक विश्वसनीय आपूर्तिकर्ता चुनना
स्थायित्व मुख्य रूप से सौर सेल की निर्माण गुणवत्ता, इसकी सीलिंग, सोल्डरिंग की गुणवत्ता और सिलिकॉन कोशिकाओं की गुणवत्ता से प्रभावित होता है जिससे सौर पैनल बनाया जाता है। स्थापना की स्थितियों पर निश्चित रूप से प्रभाव पड़ता है, क्योंकि स्थापना के दौरान क्षतिग्रस्त या अनुचित तरीके से स्थापित सौर पैनल समय से पहले विफल हो सकता है।
ऐसे आपूर्तिकर्ता को चुनने की सलाह दी जाती है जिसके पास सौर ऊर्जा परियोजनाओं को लागू करने में व्यापक अनुभव हो। यदि आपूर्तिकर्ता के पास पर्याप्त विशेषज्ञता, समर्थन और गारंटी है, तो उसके साथ कोई कठिनाई नहीं होगी। उदाहरण के लिए, यदि उत्पाद सीधे चीन से ऑर्डर किया गया था तो किसी शिकायत के जवाब की प्रतीक्षा करने की तुलना में स्थानीय आपूर्तिकर्ता से सहायता लेना अधिक सुविधाजनक है जो किसी भी समस्या का तुरंत समाधान कर सकता है।
सौर पैनलों के उपयोग की संभावनाएँ
नवीकरणीय सौर ऊर्जा एक बहुत ही आशाजनक क्षेत्र है, खासकर दक्षिणी क्षेत्रों में, जहां सूरज अक्सर चमकता है और सौर विकिरण का स्तर ऊंचा होता है।
इस प्रकार, वैश्विक ऊर्जा संभावनाओं पर अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी (IEA) की नवीनतम वार्षिक रिपोर्ट के अनुसार, विभिन्न क्षेत्रों में सौर ऊर्जा के कार्यान्वयन पर प्रतिदिन 1 बिलियन डॉलर से अधिक खर्च किया जाता है। IEA के पूर्वानुमानों के अनुसार, 2050 तक कुल वैश्विक ऊर्जा खपत में सौर और पवन ऊर्जा की हिस्सेदारी 54-72% होगी। ये आंकड़े दुनिया भर में सौर प्रौद्योगिकी अपनाने के लिए महत्वपूर्ण विकास संभावनाओं का संकेत देते हैं।
