ક્લાસિક સિલિકોન સોલર પેનલ્સની કાર્યક્ષમતા વધારવાની આશા છે

તે કોઈ રહસ્ય નથી કે લોકપ્રિય સિલિકોન સોલાર પેનલ્સ પ્રકાશને વીજળીમાં કેવી રીતે કાર્યક્ષમ રીતે રૂપાંતરિત કરે છે તેની મર્યાદાઓ ધરાવે છે. આ એટલા માટે છે કારણ કે દરેક ફોટોન માત્ર એક જ ઈલેક્ટ્રોનને પછાડે છે, જો કે પ્રકાશ કણની ઉર્જા બે ઈલેક્ટ્રોનને બહાર કાઢવા માટે પૂરતી હોઈ શકે છે. એક નવા અભ્યાસમાં, MIT વૈજ્ઞાનિકો દર્શાવે છે કે આ મૂળભૂત મર્યાદાને દૂર કરી શકાય છે, જે નોંધપાત્ર રીતે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા સાથે સિલિકોન સૌર કોષો માટે માર્ગ મોકળો કરે છે.

બે ઇલેક્ટ્રોનને પછાડવા માટે ફોટોનની ક્ષમતા લગભગ 50 વર્ષ પહેલાં સૈદ્ધાંતિક રીતે ન્યાયી હતી. પરંતુ પ્રથમ સફળ પ્રયોગો માત્ર 6 વર્ષ પહેલાં પુનઃઉત્પાદિત કરવામાં આવ્યા હતા. પછી, પ્રયોગ તરીકે કાર્બનિક પદાર્થોમાંથી બનેલા સૌર કોષનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો. તે વધુ કાર્યક્ષમ અને વિપુલ પ્રમાણમાં સિલિકોન તરફ આગળ વધવા માટે આકર્ષક હશે, જે કંઈક કે જે વૈજ્ઞાનિકો હવે માત્ર પ્રચંડ કાર્ય દ્વારા પ્રાપ્ત કરવામાં સફળ થયા છે.

છેલ્લા દરમિયાન નિષ્ણાત સિલિકોન સોલર સેલ બનાવવામાં સફળ થયા, જેની સૈદ્ધાંતિક કાર્યક્ષમતા મર્યાદા 29,1% થી વધારીને 35% કરવામાં આવી, અને આ મર્યાદા નથી. કમનસીબે, આ માટે, સૌર કોષને ત્રણ અલગ-અલગ સામગ્રીઓનું મિશ્રણ બનાવવું પડ્યું હતું, તેથી આ કિસ્સામાં મોનોલિથિક સિલિકોન સાથે મેળવવું અશક્ય છે. જ્યારે એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સૌર કોષ એ કાર્બનિક સામગ્રીથી બનેલી સેન્ડવીચ છે. ટેટ્રાસીન સપાટી પરની ફિલ્મના રૂપમાં, હેફનીયમ ઓક્સિનાઈટ્રાઈડની સૌથી પાતળી (કેટલાક અણુઓ) ફિલ્મ અને હકીકતમાં, સિલિકોન વેફર.

ટેટ્રાસીન સ્તર ઉચ્ચ-ઊર્જાવાળા ફોટોનને શોષી લે છે અને તેની ઊર્જાને સ્તરમાં બે છૂટાછવાયા ઉત્તેજનામાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ કહેવાતા ક્વાસિપાર્ટિકલ્સ છે ઉત્તેજના. વિભાજન પ્રક્રિયાને સિંગલ એક્સિટન ફિશન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. રફ અંદાજ સુધી, ઉત્તેજના ઇલેક્ટ્રોનની જેમ વર્તે છે, અને આ ઉત્તેજનાનો ઉપયોગ વિદ્યુત પ્રવાહ પેદા કરવા માટે થઈ શકે છે. પ્રશ્ન એ છે કે આ ઉત્તેજનાને સિલિકોન અને તેનાથી આગળ કેવી રીતે સ્થાનાંતરિત કરવી?

હેફનીયમ ઓક્સિનાઈટ્રાઈડનો પાતળો પડ સપાટીની ટેટ્રાસીન ફિલ્મ અને સિલિકોન વચ્ચેનો એક પ્રકારનો પુલ બની ગયો. આ સ્તરની પ્રક્રિયાઓ અને સિલિકોન પરની સપાટીની અસરો એક્સિટોને ઇલેક્ટ્રોનમાં રૂપાંતરિત કરે છે, અને પછી બધું રાબેતા મુજબ ચાલે છે. પ્રયોગ એ બતાવવામાં સક્ષમ હતો કે આ વાદળી અને લીલા સ્પેક્ટ્રામાં સૌર કોષની કાર્યક્ષમતા વધારે છે. વૈજ્ઞાનિકોના મતે, આ સિલિકોન સોલર સેલની કાર્યક્ષમતા વધારવાની મર્યાદા નથી. પરંતુ પ્રસ્તુત ટેક્નોલોજીનું પણ વ્યાપારીકરણ થવામાં વર્ષો લાગશે.

સોર્સ: 3dnews.ru