बोरॉन क्या है?

बोरॉन (B) एक ऐसा पदार्थ है जो सौर उपकरणों या सेल के लिए उपयोग होने वाली सामग्रियों में डोपेंट के रूप में कार्य करता है । निर्माण प्रक्रिया के दौरान सिलिकॉन के साथ प्रतिक्रिया करने के कारण, सौर पैनलों में बोरॉन की उपस्थिति अत्यंत महत्वपूर्ण है। यह सिलिकॉन की परमाणु संरचना को परिवर्तित करके विद्युत उत्पन्न करता है। इस प्रक्रिया से उत्पन्न अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों की गति के कारण विद्युत का उत्पादन होता है।

बोरोन का उपयोग कैसे किया जाता है?

शोध के अनुसार, सिलिकॉन-आधारित अर्धचालकों में यदि केवल 1% बोरॉन मिलाया जाए तो वे पहले की तुलना में 10% अधिक प्रकाश अवशोषित कर सकते हैं । इसका अर्थ है कि वे कम रोशनी वाले क्षेत्रों या बादल छाए रहने वाले दिनों में, जब धूप कम होती है, बेहतर प्रदर्शन करते हैं।

सौर ऊर्जा संयंत्रों में सौर ऊर्जा के इष्टतम उपयोग में बोरॉन (B) सहायक होता है। यह सौर फार्मों के निकट स्थित झीलों और महासागरों में रहने वाले शैवाल और प्लवक जैसे कार्बनिक पदार्थों के विनाश को कम करता है , इसलिए बोरॉन पर्यावरण के अनुकूल भी है। पर्यावरणीय जैव-उत्पादों के रूप में, इन कार्बनिक पदार्थों को बोरॉन द्वारा संरक्षित किया जा सकता है, जो ऊष्मा को वायुमंडल में छोड़ने से पहले अवशोषित कर लेता है।

सौर पैनलों में बोरोन डोपिंग क्या है?

सौर सेल में इसके संभावित अनुप्रयोग के कारण, सिलिकॉन में बोरॉन डोपिंग ने हाल के वर्षों में काफी ध्यान आकर्षित किया है। p+ परत बनाने के लिए, इसे सिलिकॉन या गैलियम आर्सेनाइड जैसे अर्धचालक पदार्थ के p-प्रकार क्षेत्र में डोप किया जाता है। बोरॉन मिलाने से अर्धचालक पदार्थ का बैंडगैप कम हो जाता है , जिससे उपकरण का प्रतिरोध कम हो जाता है। परिणामस्वरूप, उपकरण में धारा का प्रवाह बढ़ जाता है।

गहरे डोनर स्तर को बनाने के लिए, बोरॉन (B) को n-प्रकार के क्षेत्रों में भी जोड़ा जा सकता है। इस स्तर पर, फंसे हुए इलेक्ट्रॉन नकारात्मक रूप से आवेशित आयनों में बदल जाते हैं। ये नकारात्मक चार्ज डिवाइस के अन्य घटकों से छेद खींचकर पुनर्संयोजन हानि को कम करते हैं।

हाल के वर्षों में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की कीमतें तेजी से गिर रही हैं। पर्यावरण और हमारी जेब दोनों को इस बात से बहुत फायदा हो रहा है कि पवन और सौर ऊर्जा अब जीवाश्म ईंधन के मुकाबले प्रतिस्पर्धी बन गई हैं। लेकिन सौर सेल पर अभी भी बहुत काम करना बाकी है। बोरोन-चालित सेल एक प्रकार के सेल हैं जो इस क्षेत्र में प्रगति कर रहे हैं।

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बोरोन सौर सेलों को कैसे प्रभावित करता है?

बोरॉन से चलने वाले सौर सेल सिलिकॉन से बने सेल की तुलना में बेहतर रूपांतरण दक्षता रखते हैं । ऐसा इसलिए है क्योंकि वे पारंपरिक फोटोवोल्टिक सामग्रियों (सिलिकॉन) की तुलना में मंद प्रकाश को अधिक कुशलता से अवशोषित कर सकते हैं।

बोरॉन सिलिकॉन की तुलना में बेहतर फोटॉन अवशोषक है क्योंकि यह अनुनाद कंपन के माध्यम से परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण कर सकता है। इसके अतिरिक्त, बोरॉन-आधारित सौर सेल पारंपरिक सिलिकॉन-आधारित सौर पैनलों की तुलना में उच्च रूपांतरण दर रखते हैं , जिससे वे अधिक शक्तिशाली बन जाते हैं।

सौर सेल की दक्षता बढ़ाने का पहला कदम इसकी सामग्री को बेहतर बनाना है। वाइड बैंडगैप सेमीकंडक्टर सबसे अच्छे सेमीकंडक्टर होते हैं। इनमें बहुत सारे प्रकाश को इलेक्ट्रॉन में बदलने की क्षमता होती है।

सामग्री के बैंडगैप को बदलकर सौर सेल की दक्षता बढ़ाई जा सकती है। इसके अलावा, सबसे उन्नत सिलिकॉन सौर सेल 40% तक दक्षता प्राप्त करने में सक्षम हैं । एकल-क्रिस्टल सिलिकॉन सामग्री का उपयोग करके इन सेल का उत्पादन कम लागत पर किया जा सकता है।