અલ્ટ્રામોર્ડન હોમની ટેરસ પર હવે લાગી શકશે સોલાર ટાઈલ્સ

ટેરેસ ઉપરાંત બહારની દિવાલો પર પણ સોલાર ટાઈલ્સ લગાડીને કાર્બન ઉત્સર્જન રહી વીજળી પેદા કરવાનો વધુ એક વિકલ્પ આવી રહ્યો છે.

કહેવાય છે કે જરૂરિયાત એ શોધની જનની છે. દુનિયામાં નવી નવી જરૂરિયાત ઊભી થાય છે. તેમાંથી જ નવી નવી શોધ પણ થાય જ છે. કાર્બન ઉત્સર્જન વધી જતાં ક્લાઈમેટ ચેન્જ આવી રહ્યું છે. ક્લાઈમેટ ચેન્જ આવતા એકાએક ગરમી, એકાએક ઠંડી વધી જાય છે. અણધાર્યો કમોસમી વરસાદ તૂટી પડે છે. ઋતુઓનું ચક્ર ખોરવાઈ જાય છે. ઋતુચક્ર ખોરવાઈ જાય એટલે તેને ઠેકાણે પાડવા માનવ નવી કવાયત કરવી પડે છે. કાર્બન ઉત્સર્જન રોકવા માટે અને નિયંત્રિત કરવા માટે આજે દુનિયા સોલાર પાવર અને વિન્ડ પાવર તથા જળવિદ્યુત તરફ ફંટાઈ રહી છે. સોલાર પાવરમાં પણ હવે નવી નવી વસ્તુઓ આવવા માંડી છે. સોલાર પેનલનું કદ ઘટી રહ્યું છે. પહેલા કરતાં નાની સોલાર પેનલમાં વધુ વીજળી જનરેટ થાય છે.

સોલાર ટાઈલ્સ શું છે?

સોલાર ટાઈલ્સ એટલે કે સોલાર રૂફ ટાઈલ્સ અથવા તો પછી બિલ્ડિંગ ઇન્ટિગ્રેટેડ ફોટોવોલ્ટેઈક રૂફ ટાઈલ્સ તરીકે પણ સોલાર ટાઈલ્સને ઓળખાવવામાં આવે છે. આ એક એવી રૂફિંગ ટાઈલ્સ છે જે છાપરાનું આવરણ અને વીજળી ઉત્પન્ન કરનાર સોલાર મોડ્યુલ બંનેનું કામ એકસાથે કરે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો ઘરની છત અને સોલાર પાવર જનરેટિંગ પેનલ બંનેનું કામ એક જ સાથે કરે છે. પરંપરાગત સોલાર પેનલ છત ઉપર સ્ટ્રક્ચર પર લગાડવામાં આવે છે, તે એલ્યુમિનિયમની ફ્રેમમાં ગોઠવેલી હોય છે. જ્યારે સોલાર ટાઈલ્સ છતનો જ એક ભાગ બની જાય છે. સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, સોલાર ટાઈલ એ કાચ, સિલિકોન સોલાર સેલ, સુરક્ષાત્મક પ્લાસ્ટિક લેયર, કોપર વાયરિંગ અને મજબૂત કોમ્પોઝિટ બેઝનું સંયોજન છે, જે છતની ટાઈલ અને સોલાર પેનલ – બંનેનું કામ એકસાથે કરે છે.

સોલાર ટાઇલ્સ શેમાંથી બને છે

હવે વિજ્ઞાન તેનાથીય આગળ વધી રહ્યું છે. સોલાર ટાઈલ્સ બનાવવા માંડી છે. તમે પૂછશો કે આ સોલાર ટાઈલ્સ શું છે? સોલાર પેનલને બદલે ટેરેસ પર લગાડવી લાભદાયી સાબિત થાય ખરી? સોલાર ટાઈલ્સ બહારથી સામાન્ય છતની ટાઈલ્સ જેવી દેખાય છે, પરંતુ તેની અંદર અનેક અદ્યતન સ્તરો-પડ અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો હોય છે. સરળ ભાષામાં કહીએ તો તે એક “નાની સોલાર પેનલ” છે જેને ટાઈલના આકારમાં બનાવવામાં આવી છે. સામાન્ય રીતે સોલાર ટાઈલ્સમાં ઉપર ટેમ્પર્ડ ગ્લાસ લગાડવામાં આવે છે. ટેમ્પર્ડ ગ્લાસ બહારની તરફ સૌથી ઉપર અને સૌથી વધુ મજબૂત હોય છે. કરા, વરસાદ, ગરમી અને UV કિરણોથી સુરક્ષા આપે છે. સામાન્ય કાચ કરતાં તેની મજબૂતી 4થી 5 ગણી હોય છે. તેમાં સિલિકોન સોલાર સેલ બેસાડેલા હોય છે. સિલિકોન સોલાર સેલને જ સોલાર ટાઈલ્સનું હાર્ટ-હૃદય ગણવામાં આવે છે. મોટાભાગની સોલાર ટાઈલ્સમાં મોનોક્રિસ્ટલાઈન સિલિકોન, ટોપકોન સિલિકોન, હેટરોજન્કશન, તો ક્યારેક પાતળી ફિલ્મની ટેક્નોલોજી ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે.

સોલાર ટાઈલ્સ કામ કેવી રીતે કરે છે

સોલાર ટાઈલ્સ પર સૂર્યપ્રકાશ પડતાં આ સેલ DC વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. તેના પર ઈવીએ કે પીઓઈ તરીકે ઓળખાતું એક બીજું પડ-લેયર હોય છે. તે પારદર્શક પ્લાસ્ટિક જેવી સુરક્ષાત્મક ફિલ્મ છે. આ સુરક્ષાત્મક ફિલ્મ સોલાર ફોટોવોલ્ટેઈક સેલને ભેજ અને ધૂળ સામે રક્ષણ આપવાનું કામ કરે છે. તેમ જ આંચકા લાગવાથી તે ડેમેજ ન થાય તેનું ધ્યાન રાખે છે. સોલાર ટાઈલ્સની પાછળનો પોલિમર કોમ્પોઝિટ, ફાઈબર રીફોર્સ્ડ પ્લાસ્ટિક, સિરામિક આધાર અને ફાઈબર સિમેન્ટ કે પછી અન્ય મજબૂત સામગ્રીથી બનેલો હોય છે. તે આખી ટાઈલને મજબૂતી આપે છે. દરેક સોલાર સેલને પાતળી કોપરની પટ્ટીઓથી જોડવામાં આવે છે. આ વાયરિંગ સૂર્યપ્રકાશથી ઉત્પન્ન થતી વીજળીને એકઠી કરીને બહાર મોકલે છે.

સોલાર ટાઈલ્સનું જંક્શન બોક્સ અને કનેક્ટર

ટાઈલના પાછળના ભાગમાં નાનું જંક્શન બોક્સ હોય છે. તેમાં ડાયોડ, વાયર કનેક્શન અને સુરક્ષા સર્કિટ  હોય છે. આ તમામ ટાઈલ્સને એકબીજા સાથે જોડીને આખી સિસ્ટમ બનાવવામાં આવે છે. એક સોલાર ટાઈલને જો વચ્ચેથી કાપીએ તો તેમાં ટેમ્પર્ડ ગ્લાસ, EVA સુરક્ષા લેયર, સિલિકોન સોલાર સેલ, કોપર વાયરિંગ અને જંક્શન બોક્સ જોવા મળે છે.  સૂર્યના ફોટોન-પ્રકાશ કણો સિલિકોન સેલ પર પડે છે. સિલિકોનમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન ઊર્જા મેળવી ગતિ કરવા લાગે છે. આ ઇલેક્ટ્રોનનો પ્રવાહ એટલે DC વીજળી જ હોય છે. તેથી ઘણી ટાઈલ્સને સાથે જોડવામાં આવે છે. ઇન્વર્ટર DC વીજળીને AC વીજળીમાં ફેરવે છે. આ વીજળી ઘર અથવા ગ્રીડમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. જોકે તેમાં બેટરી હોતી નથી. તેથી તેમાં વીજળીનો સંગ્રહ થતો નથી. તે ફક્ત વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. સોલાર ટાઈલ્સમાં પેદા થતી વીજળીનો સંગ્રહ કરવા માટે લિથિયમ-આયન બેટરી , લિથિયમ આયન ફોસ્ફેટ બેટરી અથવા અન્ય એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ જોડવી પડે છે.

6. સોલાર ટાઈલ્સનો ખર્ચ કેટલો

ભારતમાં આ ટેક્નોલોજી હજુ પ્રીમિયમ કેટેગરીમાં છે. એક કિલોવોટની એલ્યુમિનિયમની ફ્રેમ પર માટે કરેલી સોલાર પેનલ બેસાડવા માટે અંદાજે રૂ. 45000થી રૂ. 65000નો ખર્ચ આવે છે. તેની સામે એક કિલોવોટની ક્ષમતા વાળી સોલાર રૂફટોપ ટાઈલ્સ રૂ. 90,000થી રૂ. 1,80,000નો ખર્ચ આવે છે. આણ સોલાર ટાઈલ્સનો ખર્ચ ઘણીવાર પરંપરાગત રૂફટોપ સોલાર કરતાં લગભગ બમણો અથવા વધુ હોઈ શકે છે.

ટેરેસ પર સોલાર ટાઈલ્સ લગાડવી કેટલી લાભદાયી?

આરસીસીની ફ્લેટ ટેરેસ ઉપર સોલાર ટાઈલ્સ લગાડવી શ્રેષ્ઠ વિકલ્પ નથી. ટેરેસ પર હાલની એલ્યુમિનિયમની સોલાર પેનલ સરળતાથી લગાડી શકાય છે. સોલાર ટાઈલ્સની તુલનાએ સોલાર પેનલ વધુ કાર્યક્ષમ હોય છે. સોલાર પેનલ લગાડવાનો ખર્ચ સોલાર ટાઈલ્સ લગાડવાથી ઓછો આવે છે. સોલાર પેનલનું મેઈન્ટેનન્સ વધુ સરળતાથી થઈ શકે છે. સોલાર પેનલ ખરાબ થઈ જાય તો તેને બદલવાનું કામ વધુ સરળતાથી થઈ શકે છે. અત્યાર સુધી થયેલા સંશોધન પ્રમાણે ફ્લેટ ટેરેસ માટે સામાન્ય એલ્યુમિનિયમ સ્ટ્રક્ચરવાળી મોનો-PERC અથવા TOPCon પેનલ વધુ યોગ્ય ગણાય છે.

ઢાળવાળી છત માટે

ઘરનું નવું બાંધકામ થવાનું હોય અથવા આખી છત બદલવાની હોય, ત્યારે સોલાર ટાઈલ્સ ઉત્તમ દેખાવ અને આર્કિટેક્ચરલ એકીકરણ આપે છે. ફ્લેટ ટેરેસ પર સીધી ટાઈલ્સ ચોંટાડી શકાતી નથી. તેથી જો ટેરેસ સંપૂર્ણ ફ્લેટ હોય તો પહેલા 10–20° ઢાળવાળું સ્ટ્રક્ચર બનાવવું પડે છે. તેને માટે નીચે મુજબની પ્રક્રિયા કરવી પડે છે. વૉટર પ્રુફિંગ માટે લેયર બનાવવું પડે છે. જીઆઈ કે પછી એલ્યુમિનિયમની એક બીજી ફ્રેમ પર તેને ગોઠવવી પડે છે. તેની નીચેથી હવાની અવરજવર થઈ શકે તેવી વ્યવસ્થા કરવી પડે છે. તેને માટે સોલાર ટાઈલ માઉન્ટિંગ રેલિંગ બેસાડવી પડે છે. તેમ જ ઇલેક્ટ્રિકલ વાયરિંગ પણ કરવું પડે છે. ઇન્વર્ટરનું કનેક્શન પણ જરૂરી છે. અર્થિંગ હોવું જરૂરી છે. તેમ જ વીજળી પડવાના ભય સામે રક્ષણ મળી શકે તેવી વ્યવસ્થા પણ કરેલી હોવી જરૂરી છે.

સોલાર ટાઈલ્સની કાર્યક્ષમતા

અત્યારે બજારમાં ઉપલબ્ધ મોટાભાગના સોલાર ટાઈલ્સ પરંપરાગત મોનોક્રિસ્ટલાઇન પેનલ કરતાં ઓછી કાર્યક્ષમ છે. મોનોક્રિસ્ટલાઇન પેનલ સરેરાશ 22થી 24 ટકા કાર્યક્ષમતાથી કામ કરે છે. તેની સામે પ્રીમિયમ સોલાર ટાઈલ્સ 17થી 23 ટકાની ક્ષમતાથી કામ કરે છે. જ્યારે સામાન્ય સોલાર ટાઈલ્સ 12થી 18 ટકા ક્ષમતાએ કામ કરે છે. સોલાર ટાઈલ્સ છત સાથે ચોંટેલી હોવાથી પાછળ હવાની અવરજવર ઓછી રહે છે. તેથી તાપમાન વધે છે. પરિણામે સોલાર ટાઈલ્સની વીજળી ઉત્પાદન કરવાની ક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે. 2025ની સાલમાં થયેલા એપ્લાઈડ થર્મલ એન્જિનિયરિંગના સંશોધન મુજબ યોગ્ય થર્મલ મેનેજમેન્ટથી વીજ ઉત્પાદન 10 ટકાથી વધુ વધારી શકાય છે.

સોલારટાઈલ્સની લાઈફ કેટલી હોય

સોલાર પેનલની માફક સામાન્ય રીતે સોલાર ટાઈલ્સ પણ 25 થી 30 વર્ષ સુધી ચાલે જ છે. કેટલીક સિસ્ટમમાં 30 વર્ષની પાવર વોરંટી આપવામાં આવે છે. જોકે તેમાં વરસો વીતતા જાય તેમ તેમ વીજળીનું ઉત્પાદન પા ટકાના દરે ઘટતું જાય છે. કેટલાક કિસ્સામાં પોઈન્ટ 50 ટકાની આસપાસ વીજ ઉત્પાદન ઘટી જતુ હોવાનું જોવા મળે છે. આમ 25–30 વર્ષ પછી પણ લગભગ 80–85% ક્ષમતા રહેવાની અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે.

સોલાર ટાઈલ્સનું મેન્ટેનન્સ

• સોલાર પેનલની માફક જ સોલાર ટાઈલ્સ પર ધૂળ જામી જાય તો તેની કાર્યક્ષમતા ઘટતી જાય છે. તેથી સોલાર ટાઈલ્સની સફાઈ પણ દર એક કે બે મહિને કરવી પડે છે. ચોમાસાના અરસામાં આ સમસ્યા હળવી થઈ જાય છે. ચોમાસામાં વરસાદના પાણીમાં આપોઆપ તેની સફાઈ થઈ શકે છે. તદુપરાંત વર્ષમાં એકવાર ઇલેક્ટ્રિકલ ચેકિંગ કરાવવું પડે છે. સોલાર ટાઈલ્સના ઇન્વર્ટરને 10થી 15 વર્ષે એકવાર બદલવું પડી શકે છે. ટાઈલ ખરાબ થાય તો તેને અલગથી બદલી શકાય છે, પરંતુ પરંપરાગત પેનલ કરતાં પ્રક્રિયા વધુ જટિલ હોય છે.

એલ્યુમિનિયમ પેનલનો વિકલ્પ બની શકે?

સોલાર ટાઈલ્સ હાલ સંશોધનના તબક્કામા હોવાથી સોલાર પેનલનો હાલમાં સંપૂર્ણ વિકલ્પ બની શકે તેમ નથી. કાર્યક્ષમતામાં વર્તમાન સોલાર પેનલ કરતાં સોલાર ટાઈલ્સની ઉણી ઉતરે છે. સોલાર ટાઈલ્સની કિંમત વધારે છે. મેઈન્ટેનન્સ હાલની પેનલ કરતાં વધારે અઘરું છે. સોલાર ટાઈલ્સનું કૂલિંગ ઓછું થાય છે. સોલાર ટાઈલ્સનું રિપેરિંગ અઘરું છે. હા, વર્તમાન સોલાર પેનલ કરતાં દેખવામાં અત્યંત સુન્દર છે. આમ સોલાર ટાઈલ્સ એ ચાર પાંચ વર્ષમાં છૂટથી વપરાતી હશે. પરિણામે મકાનની છતમાંથી લીકેજની સમસ્યા હળવી થઈ શકશે. જોકે એલ્યુમિનિયમ ફ્રેમવાળી પેનલને સંપૂર્ણપણે બદલવા માટે સોલાર ટાઈલ્સ હજુ વ્યાપક રીતે આર્થિક રીતે સ્પર્ધાત્મક બની નથી.

અમદાવાદ અને ગુજરાત જેવી ગરમ જગ્યાએ શું?

ગરમીમાં પેનલનું તાપમાન 60–75°C સુધી જઈ શકે છે. સોલાર ટાઈલ્સમાં વેન્ટિલેશન ઓછી હોવાથી તાપમાન વધુ રહે છે. પરિણામે ઉત્પાદન થોડું ઓછું થઈ શકે છે. તેથી હાલના તબક્કે અમદાવાદ જેવી જગ્યાએ ફ્લેટ RCC ટેરેસ પર સામાન્ય ઊંચકેલી સોલાર પેનલ વધુ યોગ્ય માનવામાં આવે છે.

ભવિષ્ય સોલાર ટાઈલ્સનું જ છે

આજે વિશ્વભરમાં બિલ્ડિંગ ઇન્ટીગ્રેટેડ ફોટોવોલ્ટેઈક્સ-BIPV ટેક્નોલોજી ઝડપથી વિકસી રહી છે. બીઆઈપીવી એ એક અદ્યતન ટેક્નોલોજી છે, જે સૌર પેનલને સીધી બિલ્ડિંગના મટિરિયલ તરીકે વાપરે છે. અલગથી પેનલ લગાવવાને બદલે તેમાંથી જ બિલ્ડિંગની છત, બારીઓ, અને બાહ્ય દિવાલો પોતે જ સૌર ઉર્જા ઉત્પન્ન કરે છે. તે સુંદરતા જાળવીને વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. નવા સંશોધનો મુજબ પ્રતિબિંબિત – રિફ્લેક્ટિવ કોટિંગથી ટાઈલનું તાપમાન 5.4થી 10.8 ડિગ્રી સેન્ટીગ્રેડ જેટલું ઘટાડી શકાય છે. તેમ જ વીજ ઉત્પાદન 5.6–11.7 સુધી વધારી શકાય છે. આગામી 5–10 વર્ષમાં સોલાર ટાઈલ્સ વધુ કાર્યક્ષમ અને ઓછી કિંમતે ઉપલબ્ધ થવાની શક્યતા છે. જો તમે નવી લક્ઝરી ઇમારત, હેરિટેજ સ્ટાઇલ ઘર અથવા આખી છત બદલવાનું આયોજન કરી રહ્યા હો અને જ્યાં દેખાવ અને આર્કિટેક્ચર મહત્વના હોય, ત્યાં સોલાર ટાઈલ્સ એક આકર્ષક વિકલ્પ બની શકે છે, પરંતુ તેની કિંમત વધુ અને પ્રતિ ચોરસ મીટર વીજ ઉત્પાદન સામાન્ય રીતે પરંપરાગત પેનલ કરતાં ઓછું રહે છે. પરંતુ વિજ્ઞાન અને તેની શોધ થોડા જ વરસોમાં તેનો પણ ઉકેલ આપી દેશે, એમ એનર્જી જર્નલ- રિફ્લેક્ટિવ કોટિંગ રિસર્ચના માર્ચ 2026ના અને એપ્લાઈડ થર્મલ એન્જિનિયરિંગ સાયન્સના સપ્ટેમ્બર 2025ના અંકમાં જણાવવામાં આવ્યું છે.