شمسی گلاس ، ایک جدید مصنوع جو فوٹو وولٹک ٹکنالوجی کو عمارت کے مواد کے ساتھ جوڑتا ہے ، نے حالیہ برسوں میں عالمی توانائی کی منتقلی اور عمارت - انٹیگریٹڈ فوٹو وولٹک (BIPV) کے رجحانات میں اہم کردار ادا کیا ہے۔ اس کا بنیادی فنکشن روشنی - کو برقرار رکھنا اور حرارت - روایتی شیشے کی موصل خصوصیات کو برقرار رکھنا ہے جبکہ شمسی تابکاری کو جذب کرتے ہیں اور اسے بجلی میں تبدیل کرتے ہیں ، اس طرح عمارت کی سطح پر توانائی خود - اہلیت حاصل کرتے ہیں۔ فوٹو وولٹائک میٹریل سائنس ، آرکیٹیکچرل ڈیزائن ، اور مینوفیکچرنگ کے عمل میں مربوط پیشرفت کے ساتھ ، شمسی گلاس لیبارٹری سے بڑے - اسکیل ایپلی کیشن کی طرف بڑھ رہا ہے اور آہستہ آہستہ کم - کاربن شہری ترقی میں بنیادی جزو بن رہا ہے۔
تکنیکی اصول اور درجہ بندی
شمسی گلاس بنیادی طور پر فوٹو وولٹائک خلیوں (جیسے کرسٹل لائن سلیکن یا پتلی - فلمی خلیوں) کو شیشے کے سبسٹریٹ میں سرایت کرتا ہے یا انضمام کرتا ہے ، جس سے سیمیکمڈکٹر مواد کے فوٹو وولٹائک اثر کے ذریعہ ہلکی توانائی کو بجلی میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ تکنیکی راستے اور فعال توجہ کی بنیاد پر ، اسے درج ذیل تین قسموں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے:
1. کرسٹل سلیکن شمسی گلاس
روایتی monocrystalline/polycrystalline سلیکن خلیوں کی بنیاد پر ، خلیوں کو ٹکڑے ٹکڑے کرنے کے عمل کے ذریعے غص .ہ شیشے کی دو تہوں کے درمیان ڈھیر کیا جاتا ہے (عام ڈھانچہ شیشہ -}- سیل- ایوا فلم - گلاس) ہے۔ اس قسم کے شیشے میں تبدیلی کی اعلی کارکردگی (لیبارٹری میں 22 ٪ اور بڑے پیمانے پر پیداوار میں اوسطا 18 ٪ -20 ٪) ہے۔ تاہم ، سلیکن خلیوں کی سختی کی وجہ سے ، اس میں عام طور پر مقررہ تنصیب کی ضرورت ہوتی ہے اور یہ فلیٹ سطحوں جیسے چھتوں اور پردے کی دیواروں کے لئے موزوں ہے۔
2. پتلی - فلم شمسی گلاس
لچکدار پتلی - فلمی سیل ٹیکنالوجیز جیسے امورفوس سلیکن (A - si) ، کیڈیمیم ٹیلورائڈ (سی ڈی ٹی ای) ، یا تانبے کے انڈیم گیلیم سیلینائڈ (سی آئی جی ایس) پر مبنی ، ایک نیم کنڈکٹر پرت براہ راست شیشے کی سطح پر جمع کی جاتی ہے تاکہ وہ بجلی کی نسل کا یونٹ تشکیل دے۔ پتلی - فلمی خلیوں میں مضبوط کم - لائٹ رسپانس (ابر آلود یا پھیلا ہوا روشنی کے تحت بھی طاقت پیدا کرنا) ہوتا ہے اور اسے لچکدار یا مڑے ہوئے شکلوں میں گھڑا جاسکتا ہے ، جس کی وجہ سے وہ غیر معمولی شکل والے عمارتوں یا اسکائی لائٹس میں انضمام کے لئے مثالی بن جاتے ہیں۔ مثال کے طور پر ، سی ڈی ٹی ای پتلی - فلمی گلاس کی بڑے پیمانے پر پیداوار کی کارکردگی تقریبا 10 ٪ -13 ٪ ہے ، لیکن اس کے خام مال (کیڈیمیم) اور ری سائیکلنگ کے امور کی زہریلا کو اب بھی تکنیکی اصلاح کی ضرورت ہے۔
3. پارباسی شمسی گلاس
خاص طور پر دن کی روشنی کی ضروریات کو بڑھانے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے ، اس قسم کا گلاس بجلی کی پیداوار کو حاصل کرتا ہے جبکہ سیل کثافت کو ایڈجسٹ کرکے یا ڈائی سنسنیٹائزیشن جیسی کم سایہ والی ٹیکنالوجیز کو ملازمت دے کر مرئی روشنی کی ترسیل (عام طور پر 30 ٪ - 60 ٪) کو برقرار رکھتے ہیں۔ اس قسم کا گلاس بڑے پیمانے پر دفاتر ، گرین ہاؤسز اور عوامی جگہوں میں استعمال ہوتا ہے جس میں قدرتی روشنی کی ضرورت ہوتی ہے ، جس میں انڈور سکون کے ساتھ توانائی کی پیداوار میں توازن پیدا ہوتا ہے۔
درخواست کی حیثیت اور عام کیس اسٹڈیز
فی الحال ، شمسی گلاس کی درخواست ابتدائی تجرباتی منصوبوں سے لے کر متنوع منظرناموں جیسے تجارتی عمارتوں ، نقل و حمل کی سہولیات اور رہائشی عمارتوں تک پھیل گئی ہے۔ اس کی مارکیٹ میں دخول میں کمی کے اخراجات اور پالیسی کی مدد کے ساتھ اضافہ ہوتا جارہا ہے۔
فن تعمیر: پردے کی دیواروں سے چھتوں تک جامع کوریج
اونچائی - بلند عمارتوں میں ، شمسی شیشے کے پردے کی دیواریں سب سے عام ایپلی کیشن ہیں۔ مثال کے طور پر ، دبئی کا "پائیدار شہر" پروجیکٹ کیڈیمیم ٹیلورائڈ پتلی - فلمی شیشے کے پردے کی دیوار کے ایک بڑے علاقے کا استعمال کرتا ہے ، جس سے عمارت کی سالانہ بجلی کی 30 فیصد سے زیادہ بجلی کی ضروریات کو پورا کرنے کے لئے کافی بجلی پیدا ہوتی ہے۔ چین میں ، مونوکریسٹل لائن سلیکن شمسی گلاس شنگھائی ٹاور کے بیرونی اگواڑے کے ایک حصے میں مربوط ہے ، جس سے سالانہ ایک ہزار ٹن سے زیادہ کاربن کے اخراج کو کم کیا جاتا ہے۔ رہائشی ایپلی کیشنز میں ، چھتوں والی فوٹو وولٹک ٹائلیں (شمسی شیشے کی ایک خصوصی شکل) آہستہ آہستہ روایتی اسفالٹ شنگلز کی جگہ لے رہی ہیں اور آرکیٹیکچرل جمالیات کے ساتھ ان کے بغیر انضمام کی وجہ سے اعلی - اختتامی گھروں میں ایک معیاری خصوصیت بن رہی ہیں۔
نقل و حمل اور انفراسٹرکچر: متحرک توانائی کے نیٹ ورک میں نوڈس
شمسی گلاس برج ویزرز ، بس اسٹاپ چھتوں اور شاہراہ شور کی رکاوٹوں میں بھی مقبولیت حاصل کررہا ہے۔ مثال کے طور پر ، نیدرلینڈز کا "شمسی موٹرسائیکل راہ" کرسٹل سلیکن خلیوں کا استعمال کرتا ہے جو غص .ہ والے شیشے میں شامل ہوتا ہے ، جس سے آس پاس کے اسٹریٹ لائٹس کے لئے رسائی اور طاقت دونوں ملتے ہیں۔ چین کے بیجنگ - Xiong'an ایکسپریس وے پر ساؤنڈ پروفنگ دیواروں کے کچھ حصے پارباسی شمسی گلاس سے سرایت کرتے ہیں ، جس سے ہزاروں گھرانوں کو بجلی بنانے کے لئے سالانہ کافی بجلی پیدا ہوتی ہے۔
صنعتی ایپلی کیشنز: تقسیم شدہ توانائی کا ایک ضمیمہ
فیکٹری اسکائی لائٹس یا گرین ہاؤس چھتوں میں ، شمسی گلاس غیر استعمال شدہ عمودی اور ڈھلوان جگہوں کو چھوٹے پاور اسٹیشنوں میں تبدیل کرسکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، ایک زرعی ٹکنالوجی کمپنی کا سمارٹ گرین ہاؤس سگس پتلی - فلمی گلاس کا استعمال کرتا ہے ، جو نہ صرف فصلوں کے لئے زیادہ سے زیادہ روشنی مہیا کرتا ہے بلکہ درجہ حرارت پر قابو پانے اور آبپاشی کے سامان کو بھی طاقت دیتا ہے ، جس سے توانائی کے مجموعی اخراجات میں تقریبا 25 25 ٪ کمی واقع ہوتی ہے۔
چیلنجز اور تکنیکی رکاوٹیں
شمسی شیشے کے اطلاق کے امید افزا امکانات کے باوجود ، اس کے بڑے - پیمانے کی تعیناتی کو ابھی بھی متعدد چیلنجوں کا سامنا ہے۔
• توازن کی کارکردگی اور لاگت: موجودہ مرکزی دھارے میں شامل شمسی گلاس کی تبادلوں کی کارکردگی روایتی مرکزی فوٹو وولٹک ماڈیولز سے کم رہتی ہے (مؤخر الذکر کی لیبارٹری کی کارکردگی 26 ٪ سے تجاوز کر گئی ہے)۔ اعلی ترسیل کی ضرورت سیل کثافت کو مزید محدود کرتی ہے ، جس کے نتیجے میں فی یونٹ رقبہ کم بجلی پیدا ہوتا ہے۔ مزید برآں ، موسم کی مزاحمت اور لمبی - اصطلاح استحکام انکپسولیشن مواد (جیسے ایوا فلم) براہ راست مصنوعات کی زندگی (25 سال سے زیادہ میں نشانہ بنایا جاتا ہے) پر براہ راست اثر انداز ہوتا ہے ، اور اس سے متعلقہ ٹیکنالوجیز کو ابھی بھی توثیق کی ضرورت ہوتی ہے۔
building عمارت کے ضوابط کے ساتھ مطابقت: عمارت کے مواد کے طور پر ، شمسی شیشے کو آگ کے تحفظ کے لئے سخت معیارات پر پورا اترنا چاہئے (جیسے ، آگ کی مزاحمت 1 گھنٹہ سے زیادہ یا اس کے برابر) ، ہوا کے دباؤ کی مزاحمت (1.5 کے پی اے سے زیادہ یا اس کے برابر) ، زلزلے کی مزاحمت ، اور بجلی کی حفاظت (موصلیت کے خلاف مزاحمت> 100 MΩ)۔ کچھ ممالک نے ابھی تک BIPV ماڈیولز کے لئے مخصوص قواعد جاری کرنا باقی ہے ، جس کے نتیجے میں منصوبے کی منظوری کے چکروں میں توسیع کی گئی ہے۔
• ری سائیکلنگ اور ماحولیاتی مسائل: بھاری دھاتوں پر مشتمل انکپسولیشن مواد (جیسے کیڈیمیم ٹیلورائڈ میں کیڈیمیم) یا اس سے ماحولیاتی خطرات پیدا ہوسکتے ہیں۔ لہذا ، ایک مکمل لائف سائکل ری سائیکلنگ سسٹم کو - کو قائم کرنے کی ضرورت ہے ، مثال کے طور پر ، جسمانی علیحدگی کی تکنیکوں کے ذریعہ شیشے اور دھات کے اجزاء نکال کر ، یا کیڈیمیم - مفت پتلی {3 3}} فلمی بیٹریاں (جیسے پیرووسکائٹ بیٹریاں) تیار کرکے ، ان کی استحکام ہے۔
ترقیاتی امکانات اور رجحانات
عالمی "ڈبل کاربن" اہداف کی ترقی کے ساتھ ، شمسی گلاس تکنیکی جدت طرازی اور مارکیٹ میں توسیع کے ایک نئے دور کا آغاز کرے گا۔
تکنیکی سمت: کارکردگی اور ملٹی فنکشنل انضمام
مستقبل میں ، پیرووسکائٹ شمسی خلیوں کی تجارتی کاری (نظریاتی کارکردگی 30 فیصد سے زیادہ ہے ، جس میں موجودہ اعلی لیبارٹری کا نتیجہ 25.7 ٪ ہے) اور ٹینڈم سیل (جیسے پیرووسکائٹ/سلیکن ٹینڈم ڈھانچے) سے شمسی شیشے کی بجلی کی پیداوار کی کارکردگی کو نمایاں طور پر بہتر بنانے کی توقع کی جاتی ہے۔ مزید برآں ، اسمارٹ ڈممنگ ٹکنالوجی کا انضمام (الیکٹرو کرومک پرت کے ذریعے ٹرانسمیٹینس کو ایڈجسٹ کرنے) اور تھرمل مینجمنٹ افعال (عمارت کو ٹھنڈا کرنے کے بوجھ کو کم کرنے کے لئے مرحلے میں تبدیلی کے مواد کو مربوط کرنا) شمسی گلاس کو "واحد بجلی کی پیداوار" سے "جامع توانائی کے انتظام" میں فروغ دے گا۔
مارکیٹ ڈرائیور: پالیسی اور مطالبہ کا دوہری کٹالیسیس
بی آئی پی وی کے لئے سرکاری سبسڈی (مثال کے طور پر ، چین کی 14 ویں پانچ-} سال کا منصوبہ توانائی کی بچت اور گرین بلڈنگ ڈویلپمنٹ کے لئے سالانہ منصوبہ واضح طور پر شمسی عمارتوں کی مربوط ترقی کی حمایت کرتا ہے) ، گرین بلڈنگ سرٹیفیکیشن کے معیار (جیسے ، ایل ای ڈی اور اچھی طرح سے ، جو قابل تجدید توانائی کے وزن میں اضافہ کرتے ہیں) ، اور کارپوریٹ ای ایس جی (ماحولیاتی ، معاشرتی ، اور گورنمنٹ) کی تقویت کو مضبوط بنانا۔ انٹرنیشنل انرجی ایجنسی (آئی ای اے) نے پیش گوئی کی ہے کہ 2030 تک گلوبل بی آئی پی وی مارکیٹ 100 بلین ڈالر سے تجاوز کر جائے گی ، اس میں شمسی گلاس کی توقع کی جائے گی کہ اس میں سے 40 فیصد سے زیادہ کا حصہ ہوگا۔
نتیجہ
فوٹو وولٹک ٹکنالوجی اور عمارت سازی کے مواد کے مابین ایک جدید کراس اوور کے طور پر ، شمسی گلاس نہ صرف توانائی کی پیداوار میں انقلاب لاتا ہے بلکہ عمارتوں کی فعالیت اور ماحولیاتی قدر کو بھی نئی شکل دیتا ہے۔ جبکہ فی الحال مادوں کی سائنس ، مینوفیکچرنگ کے عمل ، اور ریگولیٹری ماحول کی مربوط اصلاح کے ساتھ ، کارکردگی ، لاگت اور ریگولیٹری تعمیل میں چیلنجوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے ، لیکن یہ عالمی سطح پر کم - کاربن منتقلی میں ناقابل تلافی کردار ادا کرنے کے لئے تیار ہے اور "پاور {2 {2- جنریٹنگ جلد کے لئے بنیادی گاڑی بن گیا ہے۔
