वैज्ञानिकों ने बेहतर सौर सेल बनाए हैं जो अच्छी तरह से काम करते हैं और लंबे समय तक चलते हैं

 पेन स्टेट में ऊर्जा और खनिज इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर, नेल्सन डेज़ेड के नेतृत्व में वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम द्वारा नेचर एनर्जी में प्रकाशित एक अध्ययन में विस्तृत सौर सेल प्रौद्योगिकी में एक हालिया सफलता, अधिक कुशल और टिकाऊ पेरोव्स्काइट सौर की दिशा में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतीक है। कोशिकाएं. पेरोव्स्काइट सौर सेल, जिसका नाम उनकी अद्वितीय क्रिस्टलीय संरचना के नाम पर रखा गया है, अपनी कम उत्पादन लागत और पर्यावरणीय स्थिरता के कारण पारंपरिक सिलिकॉन कोशिकाओं के लिए एक आशाजनक विकल्प प्रदान करते हैं। हालाँकि, स्थायित्व से संबंधित चुनौतियों ने उनके व्यापक रूप से अपनाने में बाधा उत्पन्न की है।

पेरोव्स्काइट सौर कोशिकाओं के लिए पारंपरिक दृष्टिकोण संकर कार्बनिक-अकार्बनिक धातु हेलाइड्स पर निर्भर करता है, जो नमी, ऑक्सीजन और गर्मी के संपर्क में आने पर खराब होने का खतरा होता है। जवाब में, टीम ने सीज़ियम लेड आयोडाइड जैसे सभी अकार्बनिक पेरोव्स्काइट सामग्रियों का पता लगाया, जो पर्यावरणीय कारकों के प्रति बेहतर सहनशीलता के लिए जाने जाते हैं। हालाँकि, सीज़ियम लेड आयोडाइड बहुरूपी व्यवहार प्रस्तुत करता है, जिसमें कई चरण होते हैं जो प्रदर्शन को ख़राब कर सकते हैं।

इस मुद्दे को हल करने के लिए, वैज्ञानिकों ने सीज़ियम लेड आयोडाइड के दो फोटोएक्टिव पॉलीमोर्फ को मिलाकर एक चरण-हेटरोजंक्शन के निर्माण से जुड़ी एक नई तकनीक तैयार की। यह दृष्टिकोण गैर-फोटोएक्टिव चरणों में रूपांतरण को प्रभावी ढंग से दबा देता है, जिससे स्थिरता और दक्षता में वृद्धि होती है। चरण-हेटेरोजंक्शन कुशल चार्ज पृथक्करण और स्थानांतरण की सुविधा प्रदान करता है, जो बिजली रूपांतरण दक्षता को अधिकतम करने के लिए महत्वपूर्ण है।

शोधकर्ताओं ने अपने निर्मित उपकरण के साथ उल्लेखनीय 21.59% बिजली रूपांतरण दक्षता हासिल की, जो उच्च दक्षता और उत्कृष्ट स्थिरता दोनों का प्रदर्शन करती है। इसके अलावा, उनके डिज़ाइन ने 7 वर्ग इंच से अधिक के सौर सेल क्षेत्र के लिए 18.43% की बिजली रूपांतरण दक्षता के साथ आशाजनक मापनीयता प्रदर्शित की।

इस तकनीक की सफलता के केंद्र में टीम द्वारा विकसित दोहरी जमाव विधि थी, जिसमें एक चरण को गर्म-वायु तकनीक का उपयोग करके और दूसरे को ट्रिपल-स्रोत थर्मल वाष्पीकरण के माध्यम से जमा करना शामिल है। जमाव के दौरान आणविक और कार्बनिक योजकों के समावेश से विद्युत गुणों, दक्षता और स्थिरता में और सुधार हुआ।

आगे देखते हुए, शोधकर्ता अत्यधिक कुशल और स्थिर पेरोव्स्काइट सौर कोशिकाओं के निर्माण में दोहरी जमाव तकनीक के व्यापक अनुप्रयोगों की कल्पना करते हैं। भविष्य के प्रयास विभिन्न रचनाओं के लिए दृष्टिकोण का विस्तार करने और वास्तविक दुनिया की परिस्थितियों में स्थायित्व बढ़ाने पर केंद्रित होंगे। अंतिम लक्ष्य व्यावसायीकरण को पहुंच के भीतर लाते हुए 25% दक्षता को पार करना है।

कोरिया के नेशनल रिसर्च फाउंडेशन द्वारा समर्थित यह अभूतपूर्व शोध, नवीकरणीय ऊर्जा प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतीक है, जो अधिक टिकाऊ और किफायती सौर ऊर्जा समाधानों का मार्ग प्रशस्त करता है।