जैसे-जैसे फोटोवोल्टिक सेल तकनीक लगातार विकसित हो रही है, मॉड्यूल के प्रदर्शन में सुधार अब केवल सेल की कन्वर्ज़न एफिशिएंसी बढ़ाने तक सीमित नहीं रह गया है। मॉड्यूल सौर स्पेक्ट्रम का कितनी प्रभावी ढंग से उपयोग करता है और संवेदनशील सोलर सेल को लंबे समय तक पराबैंगनी (UV) विकिरण से कितनी अच्छी तरह सुरक्षित रखता है—ये दोनों पहलू लगातार अधिक महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं।

यहीं पर लाइट कन्वर्ज़न फिल्म एक नया समाधान प्रदान करती है।

पारंपरिक एनकैप्सुलेशन फिल्मों का मुख्य कार्य आने वाले सूर्य के प्रकाश को सेल तक पहुँचाना और सोलर सेल को पर्यावरणीय प्रभावों से सुरक्षित रखना है। इसके विपरीत, लाइट कन्वर्ज़न फिल्म एक अतिरिक्त ऑप्टिकल फ़ंक्शन प्रदान करती है: यह UV स्पेक्ट्रम के एक हिस्से को अवशोषित करती है और उसे ऐसे दृश्य प्रकाश में परिवर्तित करती है, जिसका सोलर सेल अधिक प्रभावी ढंग से उपयोग कर सकता है।

UV सुरक्षा, स्पेक्ट्रल कन्वर्ज़न और एनकैप्सुलेशन का यह संयोजन लाइट कन्वर्ज़न फिल्म को HJT मॉड्यूल जैसी उच्च-दक्षता वाली फोटोवोल्टिक तकनीकों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है।

1. लाइट कन्वर्ज़न फिल्म क्या है?

लाइट कन्वर्ज़न फिल्म एक फंक्शनल PV एनकैप्सुलेशन सामग्री है, जिसे आने वाले सूर्य के प्रकाश के स्पेक्ट्रम को परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

पारंपरिक हाई-ट्रांसमिटेंस एनकैप्सुलेशन फिल्मों का उद्देश्य अधिक से अधिक सूर्य के प्रकाश को सोलर सेल तक पहुँचाना होता है। हालांकि, प्रकाश की प्रत्येक तरंगदैर्ध्य बिजली उत्पादन में समान योगदान नहीं देती। शॉर्ट-वेवलेंथ पराबैंगनी विकिरण कुछ सेल और मॉड्यूल सामग्रियों के क्षरण को भी तेज कर सकता है।

लाइट कन्वर्ज़न तकनीक इससे अलग तरीका अपनाती है।

UV विकिरण को केवल पार होने देने या ब्लॉक करने के बजाय, विशेष रूप से डिज़ाइन की गई लाइट कन्वर्ज़न सामग्री UV फोटॉनों को अवशोषित करती है और उस ऊर्जा के एक हिस्से को लंबी तरंगदैर्ध्य वाले दृश्य प्रकाश के रूप में दोबारा उत्सर्जित करती है।

इस मूल प्रक्रिया को इस प्रकार समझा जा सकता है:

UV प्रकाश → लाइट कन्वर्ज़न सामग्री द्वारा अवशोषण → दृश्य फ्लोरोसेंस → सोलर सेल

इस प्रक्रिया को सामान्यतः डाउन-कन्वर्ज़न या वेवलेंथ कन्वर्ज़न भी कहा जाता है।

फोटोवोल्टिक मॉड्यूल के लिए इससे एक साथ दो संभावित लाभ मिलते हैं:

  • UV-संवेदनशील सामग्रियों और सोलर सेल तक पहुँचने वाले हानिकारक UV विकिरण की मात्रा कम होती है।
  • UV ऊर्जा के एक हिस्से को केवल फ़िल्टर करने के बजाय उपयोगी दृश्य प्रकाश में परिवर्तित किया जा सकता है।

इस प्रकार, यह एनकैप्सुलेशन सामग्री न केवल मॉड्यूल की सुरक्षा में योगदान देती है, बल्कि उसके ऑप्टिकल प्रदर्शन को बेहतर बनाने में भी सहायक हो सकती है।

2. उच्च-दक्षता वाले PV मॉड्यूल को बेहतर UV प्रबंधन की आवश्यकता क्यों होती है?

जैसे-जैसे PV उद्योग अधिक उन्नत सेल संरचनाओं की ओर बढ़ रहा है, एनकैप्सुलेशन सामग्रियों को पहले की तुलना में अधिक कार्य करने की आवश्यकता होती है।

उदाहरण के लिए, Heterojunction (HJT) सेल उच्च कन्वर्ज़न एफिशिएंसी प्राप्त करने के लिए उन्नत पैसिवेशन और कंडक्टिव लेयर्स का उपयोग करते हैं। दशकों तक बाहरी वातावरण में संचालन के दौरान इन इंटरफेस की स्थिरता बनाए रखना अत्यंत महत्वपूर्ण है।

लंबे समय तक UV विकिरण के संपर्क में रहने से सामग्री की एजिंग और प्रदर्शन में गिरावट हो सकती है। रेगिस्तान, पठार और उच्च ऊंचाई वाले सोलर प्रोजेक्ट जैसे उच्च-UV वातावरण में यह चुनौती और भी महत्वपूर्ण हो जाती है।

एक पारंपरिक समाधान UV-cutoff एनकैप्सुलेशन सामग्री का उपयोग करना है।

ये सामग्रियाँ UV ट्रांसमिशन को कम करती हैं और इस प्रकार सोलर सेल की सुरक्षा में मदद करती हैं। हालांकि, सौर स्पेक्ट्रम का जो हिस्सा ब्लॉक हो जाता है, वह बिजली उत्पादन में बहुत कम या कोई योगदान नहीं देता।

लाइट कन्वर्ज़न फिल्म एक अन्य संभावना प्रस्तुत करती है:

UV विकिरण को केवल ब्लॉक करने के बजाय, उसके एक हिस्से को ऐसी तरंगदैर्ध्य में क्यों न परिवर्तित किया जाए जिसका उपयोग सोलर सेल कर सके?

यही लाइट कन्वर्ज़न एनकैप्सुलेशन तकनीक के प्रमुख लाभों में से एक है।

3. लाइट कन्वर्ज़न फिल्म कैसे काम करती है?

लाइट कन्वर्ज़न फिल्म का मुख्य सिद्धांत स्पेक्ट्रल ट्रांसफॉर्मेशन है।

फंक्शनल लाइट-कन्वर्ज़न घटकों को एनकैप्सुलेशन सामग्री में शामिल किया जाता है। जब पराबैंगनी फोटॉन मॉड्यूल में प्रवेश करते हैं, तो ये घटक शॉर्ट-वेवलेंथ विकिरण को अवशोषित करते हैं और उसके बाद लंबी तरंगदैर्ध्य वाले फोटॉन उत्सर्जित करते हैं, जो आमतौर पर दृश्य प्रकाश स्पेक्ट्रम के भीतर होते हैं।

HJT अनुप्रयोगों के लिए, Betterial का एनकैप्सुलेशन समाधान अवशोषित UV प्रकाश को ब्लू फ्लोरोसेंस में परिवर्तित करता है।

इस प्रकार लाइट कन्वर्ज़न फिल्म मॉड्यूल के भीतर कई महत्वपूर्ण भूमिकाएँ निभाती है:

पहला, UV अवशोषण।

उच्च-ऊर्जा वाले UV विकिरण का एक हिस्सा संवेदनशील सेल संरचनाओं तक पहुँचने से पहले ही अवशोषित हो जाता है।

दूसरा, वेवलेंथ कन्वर्ज़न।

अवशोषित ऊर्जा को लंबी तरंगदैर्ध्य वाले दृश्य प्रकाश में परिवर्तित किया जाता है।

तीसरा, ऑप्टिकल उपयोग।

परिवर्तित दृश्य प्रकाश का उपयोग सोलर सेल द्वारा बिजली उत्पादन के लिए संभावित रूप से किया जा सकता है।

चौथा, एनकैप्सुलेशन सुरक्षा।

फिल्म एनकैप्सुलेशन सामग्री से अपेक्षित आवश्यक कार्यों को भी जारी रखती है, जिनमें एडहेज़न, इलेक्ट्रिकल इंसुलेशन और पर्यावरणीय सुरक्षा शामिल हैं।

इसका अर्थ है कि लाइट कन्वर्ज़न तकनीक एक ही फंक्शनल फिल्म में सोलर सेल सुरक्षा और पावर आउटपुट सुधार को संयोजित कर सकती है।

4. Betterial HC806 लाइट कन्वर्ज़न फिल्म

Betterial ने HC806 लाइट कन्वर्जन फिल्म को उन उच्च-दक्षता वाले PV मॉड्यूल एनकैप्सुलेशन अनुप्रयोगों के लिए विकसित किया है, जहाँ UV सुरक्षा और बेहतर ऑप्टिकल उपयोग दोनों की आवश्यकता होती है।

HC806 मुख्य सोलर रिस्पॉन्स स्पेक्ट्रम में उच्च लाइट ट्रांसमिटेंस बनाए रखते हुए UV प्रकाश को दृश्य प्रकाश में परिवर्तित करता है।

इसके प्रमुख तकनीकी गुण निम्नलिखित हैं:

तकनीकी गुण HC806 प्रदर्शन
लाइट ट्रांसमिटेंस, 280–380 nm <30%
लाइट ट्रांसमिटेंस, 380–1100 nm >91%
ग्लास पील स्ट्रेंथ >80 N/cm
सोलर सेल पील स्ट्रेंथ >60 N/cm
प्री-क्रॉसलिंकिंग डिग्री >75%
वॉल्यूम रेसिस्टिविटी >1 × 10¹⁵ Ω·cm
MD श्रिंकेज रेशियो <3.0%
TD श्रिंकेज रेशियो <1.5%
PCT 48 h येलोनेस इंडेक्स परिवर्तन <3.0 ΔYI
UV एजिंग येलोनेस इंडेक्स परिवर्तन <3.0 ΔYI

इन विशेषताओं के कारण HC806 ऑप्टिकल कार्यक्षमता को विश्वसनीय मॉड्यूल एनकैप्सुलेशन के लिए आवश्यक एडहेज़न, इलेक्ट्रिकल इंसुलेशन, डायमेंशनल स्टेबिलिटी और एजिंग रेजिस्टेंस के साथ संयोजित कर सकता है।

5. HJT मॉड्यूल एनकैप्सुलेशन में अनुप्रयोग

HJT मॉड्यूल HC806 के सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग क्षेत्रों में से एक हैं।

HJT की सतह पर बॉन्डिंग अपेक्षाकृत अधिक चुनौतीपूर्ण होती है। इसके अलावा, HJT की सतह पर मौजूद TCO थिन फिल्म पारंपरिक TOPCon सेल की सतह से अलग होती है। इसलिए एनकैप्सुलेशन सामग्री की एडहेज़न क्षमता को भी बेहतर बनाने की आवश्यकता होती है।

इसी कारण हमने विशेष रूप से सोलर सेल पील स्ट्रेंथ टेस्ट को शामिल किया है।

Betterial का HJT मॉड्यूल एनकैप्सुलेशन समाधान निम्नलिखित संरचना का उपयोग करता है:

  • फ्रंट साइड: HC806 Light Conversion Film
  • रियर साइड: B602M Co-extruded Film / B601HP High-Transmittance EVA Film

लाइट कन्वर्ज़न फिल्म को फ्रंट साइड पर रखने से यह आने वाले सौर विकिरण के HJT सेल तक पहुँचने से पहले उसके साथ इंटरैक्ट कर सकती है।

यह समाधान मजबूत UV अवशोषण, उच्च लाइट ट्रांसमिटेंस, उच्च फ्लोरोसेंस कन्वर्ज़न एफिशिएंसी और विश्वसनीय एनकैप्सुलेशन प्रदर्शन को एक साथ जोड़ता है।