عالمی فوٹوولٹک ترقی کی ایک مختصر تاریخ
ایک تاریخی جائزہ فوٹوولٹک ٹیکنالوجی کی ترقی کو سمجھنے میں ہماری مدد کرتا ہے۔ یہاں، تاریخی ترتیب میں، شمسی خلیوں کی نشوونما سے متعلق تاریخی واقعات ہیں:
1839 میں فرانسیسی سائنس دان E. بیکریل کی طرف سے مائعات میں فوٹو وولٹک اثر (جسے فوٹو وولٹک رجحان بھی کہا جاتا ہے) کی دریافت کے بعد سے، شمسی خلیات 160 سالوں پر محیط ایک طویل ترقی کی تاریخ سے گزر چکے ہیں۔
مجموعی طور پر، بنیادی تحقیق اور تکنیکی ترقی دونوں نے سولر سیل کی ترقی کو فروغ دینے میں مثبت کردار ادا کیا ہے۔ ریاستہائے متحدہ میں بیل لیبز میں تین سائنسدانوں کی طرف سے سنگل کرسٹل سلکان سولر سیلز کی کامیاب ترقی نے سولر سیلز کے عملی استعمال میں فیصلہ کن کردار ادا کیا۔ یہ شمسی سیل کی ترقی کی تاریخ میں ایک سنگ میل ہے۔ آج تک، شمسی خلیوں کی بنیادی ساخت اور طریقہ کار میں کوئی تبدیلی نہیں آئی ہے۔
1877 میں، ڈبلیو جی ایڈمز اور آر ای ڈے نے سیلینیم (سی) کے فوٹو وولٹک اثر کا مطالعہ کیا اور پہلا سیلینیم سولر سیل بنایا۔
1883 میں، امریکی موجد چارلس فرٹس نے پہلے سیلینیم سولر سیل کا اصول بیان کیا۔
1904 میں، ہالواچس نے دریافت کیا کہ تانبے اور کپرس آکسائیڈ (کیو/Cu2O) کے امتزاج میں روشنی کی حساسیت ہوتی ہے۔ جرمن ماہر طبیعیات البرٹ آئن سٹائن نے فوٹو الیکٹرک اثر پر ایک مقالہ شائع کیا۔
1918 میں، پولینڈ کے سائنسدان زوکرالسکی نے سنگل کرسٹل سلکان اگانے کے لیے زوکرالسکی طریقہ تیار کیا۔
1921 میں، جرمن ماہر طبیعیات البرٹ آئن سٹائن نے فوٹو الیکٹرک اثر کی وضاحت کرنے والے اپنے 1904 کے نظریہ کے لیے فزکس کا نوبل انعام جیتا تھا۔
1930 میں، بی لینگ نے کپرس آکسائیڈ/کاپر سولر سیلز کا مطالعہ کیا اور کاغذ "A نیا قسم کی فوٹوولٹک سیل." W. شوٹکی۔ نے کاغذ شائع کیا
1932 میں، آڈوبرٹ اور اسٹورا نے کیڈیمیم سلفائیڈ (سی ڈی ایس) کا فوٹو وولٹک اثر دریافت کیا۔
1933 میں، LO گرونڈاہل نے کاغذ شائع کیا ڈی ڈی ڈی ایچ ایچ کاپر-کپرس آکسائیڈ ریکٹیفائر اور فوٹو سیلز."
1941 میں، اورر نے سلکان پر فوٹو وولٹک اثر دریافت کیا۔
1951 میں، pn جنکشنز اگائے گئے، جس سے سنگل کرسٹل جرمینیئم سولر سیلز کی تیاری ممکن ہوئی۔
1953 میں، وین اسٹیٹ یونیورسٹی کے ڈاکٹر ڈین ٹریوچ نے شمسی توانائی پر مبنی مختلف بینڈ گیپ چوڑائی کے ساتھ مختلف مواد کی فوٹو وولٹک کارکردگی کا پہلا نظریاتی حساب مکمل کیا۔
1954 میں، آر سی اے لیبارٹریز میں P. ریپپورٹ اور دیگر نے کیڈیمیم سلفائیڈ (آر سی اے: ریڈیو کارپوریشن کی امریکہ) کے فوٹو وولٹک اثر کی اطلاع دی۔
بیل لیبارٹریز کے محققین ڈی ایم چیپین، سی ایس فلر، اور جی ایل پیئرسن نے 4.5 فیصد کارکردگی کے ساتھ سنگل کرسٹل سلکان سولر سیل کی دریافت کی اطلاع دی، جو چند ماہ بعد 6 فیصد تک پہنچ گئی۔
1955 میں، ویسٹرن الیکٹرک نے سلکان فوٹو وولٹک ٹیکنالوجی کے لیے تجارتی پیٹنٹ فروخت کرنا شروع کیا۔ یونیورسٹی آف ایریزونا میں سولر انرجی کی بین الاقوامی کانفرنس کا انعقاد کیا گیا۔ ہاف مین الیکٹرانکس نے 2% کارکردگی، 14mW فی سیل، اور $25 فی سیل کی قیمت کے ساتھ ایک کمرشل سولر سیل پروڈکٹ لانچ کیا، جو کہ $1,785 فی واٹ کے برابر ہے۔
1956 میں، پی پاپاپورٹ، جے جے لوفرسکی، اور ای جی لنڈر نے ایک مضمون شائع کیا جس کا عنوان تھا " الیکٹرانک کرنٹ اثرات میں جرمینیم اور سلکان pn جنکشنز."
1957 میں، ہاف مین الیکٹرانکس نے اپنے سنگل کرسٹل سلکان سیل کے لیے 8% کارکردگی حاصل کی۔ ڈی ایم چپن، سی ایس فلر، اور جی ایل پیئرسن نے اپنے ڈی ڈی ڈی ایچ ایچ سولر توانائی تبدیلی ڈیوائس." کے لیے پیٹنٹ حاصل کیے
1958 میں، یو ایس سگنل کور کے ٹی مینڈیلکورن نے n/p-قسم کے مونوکریسٹل لائن سلکان فوٹوولٹک خلیات تیار کیے، جن میں تابکاری کے خلاف مزاحمت زیادہ ہوتی ہے، جو انہیں خلائی بیٹریوں کے لیے اہم بناتے ہیں۔ ہاف مین الیکٹرانکس نے monocrystalline سلکان سیلز میں 9% کارکردگی حاصل کی۔ پہلا فوٹو وولٹک سیل سے چلنے والا سیٹلائٹ، سرخیل 1، لانچ کیا گیا، جس میں 0.1W کی پاور آؤٹ پٹ کے ساتھ 100cm² فوٹو وولٹک سیل کی خاصیت ہے، جو بیک اپ 5mW مائکروفون کو پاور کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
1959 میں، ہاف مین الیکٹرانکس نے 10% کی کمرشل مونوکرسٹل لائن سلکان سیل کی کارکردگی حاصل کی، جس نے گرڈ الیکٹروڈ کا استعمال کرتے ہوئے سیل کی سیریز کی مزاحمت کو نمایاں طور پر کم کیا۔ ایکسپلورر 6 سیٹلائٹ لانچ کیا گیا، جس میں 9,600 سولر سیلز، ہر ایک 2cm²، کل 20W ہے۔
1960 میں، ہاف مین الیکٹرانکس نے مونو کرسٹل لائن سلکان سیلز میں 14 فیصد کارکردگی حاصل کی۔
1962 میں، پہلا تجارتی مواصلاتی سیٹلائٹ، ٹیل اسٹار، 14W شمسی خلیات کا استعمال کرتے ہوئے، لانچ کیا گیا تھا.
1962 میں، پہلا تجارتی مواصلاتی سیٹلائٹ، ٹیل اسٹار، 14W شمسی خلیات کا استعمال کرتے ہوئے، لانچ کیا گیا تھا.
1962 میں، پہلا تجارتی مواصلاتی سیٹلائٹ، ٹیل اسٹار، 14W شمسی خلیات کا استعمال کرتے ہوئے، لانچ کیا گیا تھا.
1963 میں، شارپ کارپوریشن نے کامیابی کے ساتھ فوٹو وولٹک سیل ماڈیول تیار کیے؛ جاپان نے لائٹ ہاؤس پر 242W فوٹو وولٹک سرنی نصب کی، جو اس وقت دنیا کا سب سے بڑا تھا۔
1964 میں، خلائی جہاز "Numberland" لانچ کیا گیا، جو 470W فوٹو وولٹک سرنی سے لیس تھا۔
1965 میں پیٹر گلیزر اور اے ڈی لٹل نے سیٹلائٹ سولر پاور اسٹیشن کا تصور پیش کیا۔
1966 میں، ایک بڑے پیمانے پر گردش کرنے والی فلکیاتی رصد گاہ کا آغاز کیا گیا تھا جس میں 1000W فوٹو وولٹک سرنی تھی۔
1972 میں، فرانسیسی محققین نے تعلیمی ٹیلی ویژن کو طاقت دینے کے لیے نائجر کے ایک دیہی اسکول میں کیڈیمیم سلفائیڈ فوٹو وولٹک نظام نصب کیا۔
1973 میں، ریاستہائے متحدہ میں ڈیلاویئر یونیورسٹی نے دنیا کا پہلا فوٹو وولٹک گھر بنایا۔
1974 میں، جاپان نے فوٹو وولٹک پاور جنریشن کے لیے اپنا "سنشائن پروجیکٹ ڈی ڈی ایچ ایچ شروع کیا۔ ٹائکو لیبارٹریز نے پہلا ای ایف جی کرسٹل لائن سلکان ربن بڑھایا، 25mm چوڑا اور 457mm لمبا (ای ایف جی کا مطلب ہے کنارہ متعین فلم کھلایا-نمو)۔
1977 میں، عالمی فوٹوولٹک سیل کی پیداوار 500 کلو واٹ سے تجاوز کر گئی۔ ڈی ای کارلسن اور سی آر ورونسکی، ہم نیزہ کے 1975 میں pn جنکشن کو کنٹرول کرنے کے کام پر تعمیر کرتے ہوئے، دنیا کا پہلا بے ساختہ سلیکون (a-سی) سولر سیل تیار کیا۔
1979 میں عالمی سطح پر نصب سولر سیل کی صلاحیت 1 میگاواٹ تک پہنچ گئی۔
1980 میں، ARCO سولر 1 میگاواٹ کی سالانہ پیداواری صلاحیت حاصل کرنے والا پہلا فوٹو وولٹک سیل بنانے والا بن گیا۔ سانیو الیکٹرک نے ہینڈ ہیلڈ جیب کیلکولیٹر میں بے ساختہ سلکان سیلز کے استعمال کا آغاز کیا اور اس کے بعد بے ساختہ سلکان ماڈیولز کی بڑے پیمانے پر پیداوار مکمل کی اور آؤٹ ڈور ٹیسٹنگ کی۔
1981 میں، سولر چیلنجر نامی فوٹو وولٹک سے چلنے والے طیارے نے کامیابی سے پرواز کی۔
1982 میں، عالمی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 9.3 میگاواٹ سے تجاوز کر گئی۔ 1983 میں، دنیا کی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 21.3 میگاواٹ سے تجاوز کر گئی۔ سولر ٹریک نامی 1 کلو واٹ فوٹو وولٹک سے چلنے والی کار نے 20 دنوں میں 4,000 کلومیٹر کا فاصلہ طے کرتے ہوئے آسٹریلیا کو عبور کیا۔
1984 میں، 929cm2 کے رقبے کے ساتھ ایک تجارتی بے ساختہ سلکان سولر سیل ماڈیول متعارف کرایا گیا۔
1985 میں، مونو کرسٹل لائن سلکان سولر سیلز کی قیمت 10 USD/W تک پہنچ گئی۔ یونیورسٹی آف نیو ساؤتھ ویلز، آسٹریلیا میں مارٹن گرین نے 20 فیصد کی کارکردگی کے ساتھ ایک مونوکرسٹل لائن سلکان سولر سیل تیار کیا۔
جون 1986 میں، ARCO سولر نے G-4000 جاری کیا، جو دنیا کا پہلا تجارتی پتلی فلم سولر سیل ڈی ڈی ڈی ایچ ایچ پاور ماڈیول."
نومبر 1987 میں، جی ایم Sunraycer نے پینٹایکس دنیا شمسی چیلنج پی وی سے چلنے والی کار ریس جیتی، جس میں تقریباً 71km/h کی اوسط رفتار کے ساتھ آسٹریلیا بھر میں 3,100km کا فاصلہ طے کیا۔
1990 میں، دنیا کی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 46.5MW سے تجاوز کر گئی۔
1991 میں، دنیا کی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 55.3 میگاواٹ سے تجاوز کر گئی۔ سوئس پروفیسر گریٹزل کی طرف سے تیار کردہ نینو-TiO2 ڈائی سنسیٹائزڈ سولر سیل نے 7٪ کی کارکردگی حاصل کی۔
1992 میں، دنیا کی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 57.9 میگاواٹ سے تجاوز کر گئی۔
1993 میں، دنیا کی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 60.1 میگاواٹ سے تجاوز کر گئی۔
1994 میں، دنیا کی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 69.4 میگاواٹ سے تجاوز کر گئی۔
1995 میں، دنیا کی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 77.7 میگاواٹ سے تجاوز کر گئی۔ فوٹوولٹک خلیات کی کل نصب صلاحیت 500 میگاواٹ تک پہنچ گئی.
1996 میں، دنیا کی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 88.6 میگاواٹ سے تجاوز کر گئی۔
1997 میں، دنیا کی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 125.8 میگاواٹ سے تجاوز کر گئی۔
1998 میں، دنیا کی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 151.7 میگاواٹ سے تجاوز کر گئی۔ پولی کرسٹل لائن سلکان سولر سیلز کی پیداوار پہلی بار مونو کرسٹل لائن سلکان سولر سیلز سے زیادہ ہے۔
1999 میں، دنیا کی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 201.3 میگاواٹ سے تجاوز کر گئی۔ ایم اے Contreras وغیرہ al. امریکی نیشنل ریسرچ لیبارٹری (این آر ای ایل) نے رپورٹ کیا کہ کاپر انڈیم ٹن (سی آئی ایس) سولر سیل کی کارکردگی 18.8 فیصد تک پہنچ گئی، اور بے ترتیب سلکان سولر سیلز مارکیٹ شیئر کا 12.3 فیصد ہیں۔
2000 میں، دنیا کی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 399 میگاواٹ سے تجاوز کر گئی۔ وو X.، ڈھیرے۔ آر جی، ایبین ڈی ایس وغیرہ al. نے اطلاع دی ہے کہ کیڈیمیم ٹیلورائڈ (سی ڈی ٹی) سولر سیل کی کارکردگی 16.4 فیصد تک پہنچ گئی ہے، اور مونو کرسٹل لائن سلکان سولر سیلز کی قیمت تقریباً 3 USD/W تھی۔
2002 میں، دنیا کی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 540 میگاواٹ سے تجاوز کر گئی۔ پولی کرسٹل لائن سلکان سولر سیلز کی قیمت تقریباً 2.2 USD/W تھی۔
2003 میں، دنیا کی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 760 میگاواٹ سے تجاوز کر گئی۔ جرمنی میں فرون ہوفر آئی ایس ای نے اپنے ایل ایف سی (لیزر سے چلنے والے رابطہ) کرسٹل لائن سلکان سولر سیلز کے لیے 20% کی کارکردگی حاصل کی۔
2004 میں، عالمی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 1,200 میگاواٹ سے تجاوز کر گئی۔ فرون ہوفر آئی ایس ای، جرمنی نے پولی کرسٹل لائن سلکان سولر سیل کی کارکردگی 20.3 فیصد بتائی ہے۔ بے ساختہ سلکان سولر سیلز کا مارکیٹ شیئر کا 4.4% حصہ تھا، جو کہ ان کی 1999 کی سطح کے ایک تہائی تک کم ہے۔ سی ڈی ٹی کا 1.1%، اور سی آئی ایس کا 0.4%۔
2005 میں، عالمی سالانہ سولر سیل کی پیداوار 1,759 میگاواٹ تک پہنچ گئی۔
