सिलिकॉन कैल्शियम टाइटेनियम अयस्क सौर सेल बिजली उत्पादन क्षमता को पूरी तरह से बदल देंगे

सिलिकॉन कैल्शियम टाइटेनियम अयस्क सौर सेल बिजली उत्पादन क्षमता को पूरी तरह से बदल देंगेऔर

सिलिकॉन सेमीकंडक्टर यौगिकों पर आधारित पारंपरिक सौर कोशिकाओं में सूर्य के प्रकाश को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने की सैद्धांतिक अधिकतम दक्षता 29% है। हालाँकि, दूसरी पेरोव्स्काइट परत को आधार सिलिकॉन परत पर विलय करने से, सौर सेल निकट भविष्य में इस दक्षता सीमा को पार कर सकते हैं।

पेरोव्स्काइट एक प्रकार का यौगिक है जिसकी क्रिस्टल संरचना कैल्शियम टाइटेनियम ऑक्साइड खनिज के समान होती है। इस अत्यधिक लचीली सामग्री का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है, जिसमें बिजली उत्पादन के लिए अल्ट्रासोनिक मशीनें, भंडारण चिप्स और सौर सेल शामिल हैं। हाल के शोध से पता चलता है कि पेरोव्स्काइट एक हो सकता है"खुफिया हथियार"सौर सेल उद्योग की बिजली उत्पादन दक्षता को एक नए स्तर पर बढ़ावा देना।

वर्तमान सौर सेल प्रौद्योगिकी तेजी से अपने उच्चतम दक्षता स्तर के करीब पहुंच रही है, लेकिन अभी भी ग्लोबल वार्मिंग को संबोधित करने में एक महत्वपूर्ण शमन कारक के रूप में सौर ऊर्जा के लिए आवश्यक स्तर को पूरा नहीं करती है। वैज्ञानिकों ने कहा है कि दक्षता 30% से अधिक होनी चाहिए, और नए सौर पैनलों की स्थापना दर वर्तमान अपनाने के स्तर से दस गुना अधिक होनी चाहिए।

सिलिकॉन सब्सट्रेट पर कैल्शियम टाइटेनियम ऑक्साइड (दोनों अर्धचालक गुणों के साथ) की एक अतिरिक्त परत जोड़कर, सूर्य के प्रकाश से प्राप्त ऊर्जा को बढ़ाया जा सकता है। सिलिकॉन परत लाल रोशनी में इलेक्ट्रॉनों को पकड़ती है, जबकि कैल्शियम टाइटेनियम परत नीली रोशनी को पकड़ती है। ऊर्जा अवशोषण क्षमता में सुधार से सौर ऊर्जा की कुल कीमत में कमी आएगी, जिससे सौर पैनलों की तैनाती और अपनाने में तेजी आएगी।

वैज्ञानिकों ने कुशल सिलिकॉन कैल्शियम टाइटेनियम सौर सेल प्रौद्योगिकी विकसित करने में कई साल बिताए हैं, और 2023 इस क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर साबित होता दिख रहा है। हाल की शोध प्रगति ने सिलिकॉन पेरोव्स्काइट श्रृंखला बैटरियों की दक्षता में 30% से अधिक तक सफलतापूर्वक सुधार किया है। प्रगति की गति इतनी तेज़ है कि यह तकनीक जल्द ही व्यावसायिक उत्पादों में अपनी उन्नत कार्यक्षमता प्रदर्शित करेगी।

सऊदी अरब में किंग अब्दुल्ला यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी में सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग के प्रोफेसर स्टीफन डी वुल्फ का मानना ​​है कि 2023 में सौर सेल प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति होगी। डी वुल्फ की टीम ने सिलिकॉन पेरोव्स्काइट सौर कोशिकाओं में 33.7% का दक्षता स्तर हासिल किया है, लेकिन उनके कार्य विवरण को अभी भी वैज्ञानिक पत्रिकाओं में प्रकाशित करने की आवश्यकता है।जर्मनी में हेल्महोल्ट्ज़ बर्लिन सेंटर फॉर मैटेरियल्स एंड एनर्जी के स्टीव अल्ब्रेक्ट के नेतृत्व में एक अन्य शोध समूह ने हाल ही में श्रृंखला से जुड़ी सिलिकॉन पेरोव्स्काइट बैटरी पर एक अध्ययन प्रकाशित किया है जो 32.5% तक की बिजली रूपांतरण दक्षता प्राप्त कर सकता है। स्विट्जरलैंड के लॉज़ेन में इकोले पॉलीटेक्निक फेडेरेल डी लॉज़ेन के शिन यू चिन के नेतृत्व में तीसरे समूह ने साबित कर दिया है कि श्रृंखला बैटरी की दक्षता 31.25% तक पहुंच जाती है।"उच्च दक्षता और कम विनिर्माण लागत की संभावना".

डी वुल्फ ने कहा कि 30% ऊर्जा सीमा को पार करने से लोगों का विश्वास बढ़ेगा"उच्च प्रदर्शन, कम लागत वाली फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन को बाजार में लाया जा सकता है". 2022 तक, सौर ऊर्जा उत्पादन क्षमता 1.2 टेरावाट (टी.डब्लू.) तक पहुंच जाएगी, और ग्लोबल वार्मिंग और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के कारण होने वाली सबसे विनाशकारी स्थिति को कम करने के लिए 2050 तक इसे कम से कम 75 टी.डब्लू. तक बढ़ाना होगा।