क्लासिक सिलिकन सोलार प्यानलको दक्षता बढाउने आशा छ

यो कुनै गोप्य कुरा छैन कि लोकप्रिय सिलिकन सौर प्यानलहरूले कसरी प्रभावकारी रूपमा प्रकाशलाई बिजुलीमा रूपान्तरण गर्नमा सीमितताहरू छन्। यो किनभने प्रत्येक फोटोनले एउटा मात्र इलेक्ट्रोनलाई बाहिर निकाल्छ, यद्यपि प्रकाश कणको ऊर्जा दुईवटा इलेक्ट्रोनहरू ठोक्न पर्याप्त हुन सक्छ। नयाँ अध्ययनमा, एमआईटी वैज्ञानिकहरूले देखाउँछन् कि यो आधारभूत सीमालाई पार गर्न सकिन्छ, सिलिकन सौर सेलहरूको लागि महत्त्वपूर्ण उच्च दक्षताको लागि मार्ग प्रशस्त।

दुई इलेक्ट्रोनहरू बाहिर निकाल्ने फोटोनको क्षमता सैद्धान्तिक रूपमा लगभग 50 वर्ष पहिले जायज थियो। तर पहिलो सफल प्रयोग 6 वर्ष पहिले मात्र पुन: उत्पादन गरिएको थियो। त्यसपछि, जैविक सामग्रीबाट बनेको सौर्य सेल प्रयोगको रूपमा प्रयोग गरियो। यो अधिक कुशल र प्रचुर मात्रामा सिलिकनमा जान प्रलोभन हुनेछ, जुन कुरा वैज्ञानिकहरूले अहिले मात्र ठूलो मात्रामा कामको माध्यमबाट प्राप्त गर्न सफल भएका छन्।

पछिल्लो समयमा विशेषज्ञ सिलिकन सौर सेल बनाउन सफल भयो, जसको सैद्धान्तिक दक्षता सीमा 29,1% बाट 35% मा बढाइएको थियो, र यो सीमा छैन। दुर्भाग्यवश, यसका लागि, सौर्य सेललाई तीनवटा फरक सामग्रीहरू मिलेर बनाउनुपर्‍यो, त्यसैले यस अवस्थामा मोनोलिथिक सिलिकनबाट प्राप्त गर्न असम्भव छ। जब जम्मा गरिन्छ, सौर्य सेल जैविक सामग्रीबाट बनेको स्यान्डविच हो। टेट्रासेन एक सतह फिल्म को रूप मा, hafnium oxynitride को सबैभन्दा पातलो (धेरै परमाणु) फिल्म र, वास्तवमा, एक सिलिकन वेफर।

टेट्रासीन तहले उच्च-ऊर्जा फोटानलाई अवशोषित गर्दछ र यसको ऊर्जालाई तहमा दुईवटा आवारा उत्तेजनामा ​​रूपान्तरण गर्दछ। यी तथाकथित quasiparticles हुन् excitons। पृथकीकरण प्रक्रियालाई सिंगल एक्साइटन फिशन भनिन्छ। कुनै नराम्रो अनुमानमा, एक्सिटोनहरूले इलेक्ट्रोनहरू जस्तै व्यवहार गर्छन्, र यी उत्तेजनाहरू विद्युतीय प्रवाह उत्पन्न गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। प्रश्न यो छ कि कसरी यी उत्तेजनाहरू सिलिकन र बाहिर स्थानान्तरण गर्ने?

हाफनियम अक्सिनाइट्राइडको पातलो तह सतह टेट्रासेन फिल्म र सिलिकन बीचको पुल बन्यो। यस तहमा भएका प्रक्रियाहरू र सिलिकनमा सतह प्रभावहरूले एक्सिटोनहरूलाई इलेक्ट्रोनहरूमा रूपान्तरण गर्दछ, र त्यसपछि सबै कुरा सामान्य रूपमा चल्छ। प्रयोगले देखाउन सक्षम थियो कि यसले नीलो र हरियो स्पेक्ट्रामा सौर्य सेलको दक्षता बढाउँछ। वैज्ञानिकहरूका अनुसार यो सिलिकन सोलार सेलको दक्षता बढाउने सीमा होइन। तर प्रस्तुत प्रविधिलाई पनि व्यवसायीकरण गर्न वर्षौं लाग्नेछ।

स्रोत: 3dnews.ru