एमआयटीच्या शास्त्रज्ञांनी विद्यमान सिलिकॉनला संवेदनशील केले आहे सौर सिंगल एक्सिटॉन फिशन पद्धतीने पेशी. यामुळे कार्यक्षमता वाढू शकते सौर 18 टक्क्यांपासून ते 35 टक्क्यांपर्यंत पेशी अशा प्रकारे ऊर्जा उत्पादन दुप्पट करतात ज्यामुळे सौर तंत्रज्ञानाचा खर्च कमी होतो.
जीवाश्म इंधनावरील आपले अवलंबित्व कमी करणे आणि शाश्वत भविष्यासाठी तंत्रज्ञान तयार करणे अत्यावश्यक होत आहे. सौर ऊर्जा चा अक्षय स्रोत आहे ऊर्जा जेथे सूर्याचे प्रकाशाचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर होते. सौर पेशी सर्वात सामान्यतः सिलिकॉनचे बनलेले असतात जे रूपांतर करण्यासाठी फोटोव्होल्टेइक प्रक्रियेचा वापर करतात सूर्यप्रकाश वीज मध्ये. टँडम पेशी देखील डिझाइन केल्या जात आहेत ज्यात सामान्यत: पेरोव्स्काइट पेशींचा समावेश होतो जेथे प्रत्येक विभाग सौर पेशी हार्नेस करू शकतात सूर्याचे त्याच्या विविध स्पेक्ट्रममधून ऊर्जा मिळते आणि त्यामुळे उच्च कार्यक्षमता असते. आज उपलब्ध सौर पेशी त्यांच्या कार्यक्षमतेने मर्यादित आहेत जे फक्त 15-22 टक्के आहे.
3 जुलै रोजी प्रकाशित केलेला अभ्यास निसर्ग सिलिकॉन कसे हे दाखवून दिले आहे सौर सिंगल एक्सिटॉन फिशन नावाचा प्रभाव लागू करून सेल कार्यक्षमता 35 टक्क्यांपर्यंत वाढवली जाऊ शकते. या परिणामात प्रकाशाचा एक कण (फोटॉन) फक्त एकाच्या विरूद्ध दोन इलेक्ट्रॉन-होल जोड्या निर्माण करू शकतो. 1970 च्या दशकात त्याचा शोध लागल्यापासून अनेक पदार्थांमध्ये सिंगल एक्सिटॉन फिशन दिसून येते. सध्याच्या अभ्यासाचा उद्देश हा प्रभाव पहिल्यांदा व्यवहार्य मध्ये अनुवादित करण्याचा आहे सौर सेल
संशोधकांनी टेट्रासीनपासून एकल एक्सिटॉन फिशन प्रभाव हस्तांतरित केला - एक ज्ञात सामग्री जी ते प्रदर्शित करते - क्रिस्टलीय सिलिकॉनमध्ये. ही सामग्री टेट्रासीन एक हायड्रोकार्बन आहे सेंद्रीय सेमीकंडक्टर एक्सिटॉनिक टेट्रासीन थर आणि सिलिकॉन यांच्यामध्ये हॅफनियम ऑक्सिनिट्राइड (8 अँग्स्ट्रॉम) चा अतिरिक्त पातळ थर ठेवून हस्तांतरण साध्य केले गेले. सौर सेल आणि त्यांना जोडणे.
या लहान हॅफनियम ऑक्सिनाइट्राइड लेयरने ब्रिज म्हणून काम केले आणि टेट्रासीन लेयरमध्ये उच्च उर्जा फोटॉन तयार करणे शक्य केले ज्यामुळे सिलिकॉन सेलमध्ये नेहमीच्या विरूद्ध दोन इलेक्ट्रॉन सोडण्यास चालना मिळाली. सिलिकॉनचे हे संवेदीकरण सौर सेलने थर्मलायझेशन नुकसान कमी केले आणि प्रकाशासाठी चांगली संवेदनशीलता सक्षम केली. चे ऊर्जा उत्पादन सौर स्पेक्ट्रमच्या हिरव्या आणि निळ्या भागांमधून अधिक आउटपुट तयार केल्यामुळे पेशी दुप्पट झाल्या. हे ची कार्यक्षमता वाढवू शकते सौर पेशी 35 टक्के पर्यंत. तंत्रज्ञान टँडम सोलर सेलपेक्षा वेगळे आहे कारण ते अतिरिक्त सेल न जोडता सिलिकॉनमध्ये अधिक प्रवाह जोडते.
सध्याच्या अभ्यासाने सुधारित सिंगल-फिशन सिलिकॉन सोलर सेल्सचे प्रात्यक्षिक केले आहे जे वाढीव कार्यक्षमता दाखवू शकतात आणि अशा प्रकारे सौर तंत्रज्ञानाचा एकूण ऊर्जा निर्मिती खर्च कमी करू शकतात.
***
{उद्धृत स्रोतांच्या सूचीमध्ये खाली दिलेल्या DOI लिंकवर क्लिक करून तुम्ही मूळ शोधनिबंध वाचू शकता}
स्त्रोत
आयनिंगर, एम. आणि इतर. 2019. टेट्रासीनमध्ये सिंगल एक्सिटॉन फिशनद्वारे सिलिकॉनचे संवेदीकरण. निसर्ग. ५७१. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1339-4
