ಜನಪ್ರಿಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಬೆಳಕನ್ನು ಎಷ್ಟು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದರಲ್ಲಿ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂಬುದು ರಹಸ್ಯವಲ್ಲ. ಏಕೆಂದರೆ ಪ್ರತಿ ಫೋಟಾನ್ ಕೇವಲ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ನಾಕ್ಔಟ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ ಬೆಳಕಿನ ಕಣದ ಶಕ್ತಿಯು ಎರಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ನಾಕ್ಔಟ್ ಮಾಡಲು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ. ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, MIT ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈ ಮೂಲಭೂತ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
ಎರಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ನಾಕ್ಔಟ್ ಮಾಡುವ ಫೋಟಾನ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸುಮಾರು 50 ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಸಮರ್ಥಿಸಲಾಯಿತು. ಆದರೆ ಮೊದಲ ಯಶಸ್ವಿ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಕೇವಲ 6 ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲಾಯಿತು. ನಂತರ, ಸಾವಯವ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದ ಸೌರ ಕೋಶವನ್ನು ಪ್ರಯೋಗವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗೆ ಹೋಗಲು ಇದು ಪ್ರಲೋಭನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈಗ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದ ಕೆಲಸದ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಲು ನಿರ್ವಹಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ಕೊನೆಯ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶವನ್ನು ರಚಿಸುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದೆ, ಅದರ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ದಕ್ಷತೆಯ ಮಿತಿಯನ್ನು 29,1% ರಿಂದ 35% ಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಮಿತಿಯಲ್ಲ. ದುರದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ಇದಕ್ಕಾಗಿ, ಸೌರ ಕೋಶವನ್ನು ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಮಾಡಬೇಕಾಗಿತ್ತು, ಆದ್ದರಿಂದ ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಕೇವಲ ಏಕಶಿಲೆಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ. ಜೋಡಿಸಿದಾಗ, ಸೌರ ಕೋಶವು ಸಾವಯವ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದ ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್ ಆಗಿದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಚಿತ್ರದ ರೂಪದಲ್ಲಿ, ಹ್ಯಾಫ್ನಿಯಮ್ ಆಕ್ಸಿನೈಟ್ರೈಡ್‌ನ ತೆಳುವಾದ (ಹಲವಾರು ಪರಮಾಣುಗಳು) ಫಿಲ್ಮ್ ಮತ್ತು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್.
ಟೆಟ್ರಾಸೀನ್ ಪದರವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪದರದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಅಡ್ಡಾದಿಡ್ಡಿ ಪ್ರಚೋದನೆಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಇವು ಕ್ವಾಸಿಪಾರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತವೆ . ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸಿಂಗಲ್ ಎಕ್ಸಿಟಾನ್ ವಿದಳನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಥೂಲವಾದ ಅಂದಾಜಿಗೆ, ಎಕ್ಸಿಟಾನ್‌ಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಈ ಪ್ರಚೋದನೆಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಈ ಪ್ರಚೋದನೆಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಅದರಾಚೆಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುವುದು ಹೇಗೆ ಎಂಬುದು ಪ್ರಶ್ನೆ?
ಹ್ಯಾಫ್ನಿಯಮ್ ಆಕ್ಸಿನೈಟ್ರೈಡ್‌ನ ತೆಳುವಾದ ಪದರವು ಮೇಲ್ಮೈ ಟೆಟ್ರಾಸೀನ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ನಡುವಿನ ಸೇತುವೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ಪದರದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೇಲಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಎಕ್ಸಿಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಎಲ್ಲವೂ ಎಂದಿನಂತೆ ನಡೆಯುತ್ತದೆ. ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ, ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ ನೀಲಿ ಮತ್ತು ಹಸಿರು ವರ್ಣಪಟಲದಲ್ಲಿ ಸೌರ ಕೋಶದ ದಕ್ಷತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಇದು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶದ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮಿತಿಯಲ್ಲ. ಆದರೆ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಿದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವಾಣಿಜ್ಯೀಕರಣಗೊಳ್ಳಲು ವರ್ಷಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಮೂಲ: 3dnews.ru