# சூரிய மின்கலம்

## ஒளி உட்கவரும் பொருள்கள்

### மெல்லிய ஏடுகள்

#### கேட்மியம் டெல்லுரைடு சூரிய மின்கலம்

கேட்மியம் டெல்லுரைடு சூரிய மின்கலம் என்பது கேட்மியம் டெல்லுரைடு அடிப்படையிலான சூரிய மின்கலமாகும், கேட்மியம் டெல்லுரைடு மெல்லிய-ஏடு மின்கலங்களுக்கான ஒரு செயல்திறன் மிக்க ஒளி உட்கவரும் பொருளாகும்.
பிற மெல்லிய ஏடு பொருள்களுடன் ஒப்பிடுகையில், CdTe படிவாக்கலுக்கு மிகவும் எளிதானதும் பெரிய அளவிலான உற்பத்திக்கு ஏற்றதுமாகும்.  
CdTe-அடிப்படையிலான சூரிய மின்கலங்களின் நச்சுத் தன்மை பற்றி பெரும் விவாதம் இருந்துவருகிறது. CdTe இன் நச்சுத்தன்மையின் புரிதலானது கேட்மியம் தனிமத்தின் நச்சுத் தன்மையை அடிப்படையாகக் கொண்டது, அது சேர்க்கை நஞ்சு தன்மை கொண்ட கடினமான உலோகமாகும். CdTe இன் நச்சுத் தன்மை தற்போது விவாதத்திற்குரியதாக இருக்கையில், சாதாரணமான இயக்கங்களின் போது கேட்மியம் வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படுவதற்கான சாத்தியக்கூறு இல்லை, மேலும் வீட்டுக் கூரைகளில் தீப்பிடிக்கும் சமயங்களிலும் இது போல் நிகழ வாய்ப்பில்லை என நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. மேலும், ஒரு சதுர மீட்டர் CdTe இல் தோராயமாக ஓர் ஒற்றை C மின்கல நிக்கல்-கேட்மியம் பேட்டரியில் உள்ள அதே அளவிலான Cd மட்டுமே உள்ளது, அதுவும் மிகவும் நிலைத்தன்மையும் கரையும் தன்மையுடனும் உள்ளது..  
CIS என்பது காப்பர் இண்டியம் செலனைடின் (**C** u**I** n**S** e<sub>2</sub>) கால்கோப்பரைட் ஏடுகளுக்கான பொதுவான சுருக்கமாகும், கீழே குறிப்பிடப்பட்டுள்ள CIGS ஆனது CIS இன் ஒரு மாறுவகையாகும். CIS ஏடுகள் (Ga அல்ல) 14% க்கும் அதிகமான செயல்திறனை அடைந்தன. இருப்பினும், அமார்ஃபஸ் சிலிக்கான் சூரிய மின்கலங்களுடன் ஒப்பிடும் போது தற்போதைய CIS சூரிய மின்கலங்களின் உற்பத்தி செலவுகள் அதிகமானதே, ஆனால் தொடர்ச்சியான பணியால் மிகவும் விலைத்திறன் கொண்ட உற்பத்தி செயலாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கலாம். CIS மாட்யூல்களின் முதல் பெரிய அளவிலான உற்பத்தி 2006 ஆம் ஆண்டில் ஜெர்மனியில் உர்த் சோலார் நிறுவனத்தால் தொடங்கப்பட்டது. உற்பத்தி நுட்பங்கள் வேறுபடுகின்றன, மேலும் உலோகப் படிவிற்கு அல்ட்ரா நாசில்கள் போன்றவற்றைப் பயன்படுத்துவதும் அதற்கான நுட்பங்களில் அடங்கும்.
CI(G)S அடுக்கை அமைப்பதற்கு மின் முலாம் பூசுதல் முறை மற்றொரு செயல்திறன் தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.  
CIS இல் உள்ள சில இண்டியத்திற்கு பதிலாக கேலியம் பதிலீடு செய்யப்பட்டால், அது CIGS அல்லது காப்பர் இண்டியம்/கேலியம் டிசெலனைடு என அழைக்கப்படும், இது CuInSe<sub>2</sub> மற்றும் CuGaSe<sub>2</sub> ஆகிய குறைக்கடத்திகளின் திடக் கலவையாகும், பெரும்பாலும் இதன் வேதியல் வாய்பாடு CuIn<sub>x</sub>Ga<sub>(1-x)</sub>Se<sub>2</sub> என சுருக்கமாக எழுதப்படுகிறது. எளிய p-n சந்தியாக மாதிரியாக்கம் செய்யக்கூடியதான வழக்கமான சிலிக்கான் அடிப்படையிலான சூரிய மின்கலத்தைப் போலன்றி (குறைக்கடத்தி பிரிவில் காண்க), இந்த மின்கலங்கள் மிகவும் சிக்கலான ஹெட்ரோஜங்க்ஷன் மாதிரியாலேயே சிறப்பாக விளக்கப்படுகின்றன. 2008 மார்ச் வரையில், CIGS உட்கவர்தல் அடுக்குடன் கூடிய ஒரு மெல்லிய ஏடு சூரிய மின்கலத்தின் சிறந்த செயல்திறன் 19.9% ஆக இருந்தது. விழும் ஒளியின் செறிவை அதிகரிக்க ஒளியியல் அம்சங்களைப் பயன்படுத்துதல் அல்லது பல சந்தி வரியிணை சூரிய மின்கலங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அதிக செயல்திறன்கள் (சுமார் 30%) அடையப்படக்கூடும்.
கேலியம் பயன்படுத்துவதால் CIS உடன் ஒப்பிடுகையில் CIGS அடுக்கின் ஒளியியல் பட்டை இடைவெளி அதிகரிக்கிறது, இதனால் திறந்த சுற்று மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கிறது, ஆனால் குறும் சுற்று மின்னோட்டம் குறைகிறது.
மற்றொரு கோணத்தில், இண்டியத்துடன் ஒப்பிடுகையில் கேலியத்தின் கிடைக்கும் தன்மை அதிகமாக இருப்பதால் இண்டியத்திற்கு பதிலீடாக கேலியம் சேர்க்கப்படுகிறது. தற்காலத்தில் உருவாக்கப்படும் இண்டியத்தில் 70% தட்டைத் திரை மானிட்டர் உற்பத்தி செய்யும் தொழிற்துறையினால் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், >19% செயல்திறனுள்ள CIGS சூரிய மின்கலங்களில் Ga இன் அணு வீதம் ~7% என உள்ளது, அதற்கான பட்டை இடைவெளி ~1.15 eV என உள்ளது. அதிக Ga கொண்டுள்ள CIGS சூரிய மின்கலங்கள் குறைவான செயல்திறனே கொண்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டுக்கு, CGS சூரிய மின்கலங்கள் (பட்டை இடைவெளி ~1.7 eV எனக் கொண்டுள்ளவை தூய CGS க்கு 9.5% செயல்திறனையும் மேற்பரப்பு மாற்றியமைக்கப்பட்ட CGS க்கு 10.2% செயல்திறனையும் கொடுத்துள்ளதாகப் பதிவு செய்யப்பட்டுள்ளது. சூரிய தொழில்நுட்பத்தின் சில முதலீட்டாளர்கள் CIGS மின்கலங்களின் உற்பத்தியானது இண்டியம் கிடைக்கும் தன்மையைப் பொறுத்து வரம்புக்குட்பட்டதாக ஆகிவிடும் என்று கவலை கொண்டுள்ளனர். 2 GW CIGS மின்கலங்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு (தோராயமாக 2006 ஆம் ஆண்டில் உற்பத்தி செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் மின்கலங்களின் அளவு) 2004 ஆம் ஆண்டில் உருவாக்கப்பட்ட இண்டியத்தில் 10% பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். ஒப்பீட்டிற்கு, சிலிக்கான் சூரிய மின்கலங்கள் 2006 ஆம் ஆண்டில் உலகின் எலக்ட்ரானிக் கிரேடு சிலிக்கான் உற்பத்தியில் 33% ஐப் பயன்படுத்தியது.  
அடுக்கில் சிறப்பான சீரான தன்மையை Se வழங்குகிறது, மேலும் இதனால் ஏட்டிலுள்ள மீண்டும் சேர்தல் மையங்களின் எண்ணிக்கை குறைக்கப்பட்டு குவாண்டம் செயல்திறன் அதிகரிக்கப்படுகிறது, இதனால் மாற்ற செயல்திறனும் அதிகரிக்கிறது.