पहले से बेहतर सामग्रियों की खोज करते हुए, लेह विश्वविद्यालय ने एक अद्वितीय अत्यधिक कुशल सामग्री विकसित की है। शोधकर्ताओं का मानना है कि लेह विश्वविद्यालय की 190% कुशल क्वांटम वाली यह सामग्री सौर पैनलों को बेहतर बना सकती है। उम्मीद है कि इसके ज़रिए अगली पीढ़ी के सौर सेल अत्यधिक कुशल होने जा रहे हैं।
लीहाई विश्वविद्यालय द्वारा विकसित नई सामग्री का उपयोग सौर सेल पर एक सक्रिय प्रोटोटाइप परत के रूप में किया गया था। उन्हें आश्चर्य हुआ कि यह 80% की औसत पीवी अवशोषण दर और फोटोउत्तेजित वाहकों को उत्पन्न करने की उच्च दर प्रदर्शित करती है।
इसके अलावा, उन्होंने बाह्य क्वांटम दक्षता (EQE) में लगभग 190% की दक्षता भी देखी। यह सिलिकॉन सामग्रियों की दक्षता सीमा को पार करने और सौर ऊर्जा के लिए क्वांटम सामग्रियों के उपयोग को नए स्तरों तक ले जाने की संभावना को दर्शाता है।
भौतिकी के प्रोफेसर चिनेडू एकुमा ने कहा, "यह कार्य सतत ऊर्जा समाधानों की हमारी समझ और विकास में एक महत्वपूर्ण छलांग का प्रतिनिधित्व करता है, जो ऐसे नवीन दृष्टिकोणों को उजागर करता है जो निकट भविष्य में सौर ऊर्जा की दक्षता और पहुंच को फिर से परिभाषित कर सकते हैं।"
मल्टीपल एक्साइटन जेनरेशन (एमईजी) कहे जाने वाले इन पदार्थों को व्यापक रूप से व्यावसायीकृत करने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए अभी और अधिक शोध की आवश्यकता है।
190% कुशल क्वांटम सामग्री के गुण
- पारंपरिक सौर सेलों द्वारा नष्ट की गई फोटॉन ऊर्जा की मात्रा को इन सामग्रियों द्वारा सटीक रूप से पकड़ लिया जाता है।
- इसके अलावा, प्रक्रिया बहिष्कृत नहीं करता ऊष्मा उत्पादन और परावर्तन.
- नव खोजी गई सामग्री अत्यधिक कुशल है क्योंकि अद्वितीय मध्यवर्ती बैंड राज्य.
- ये विशिष्ट ऊर्जा स्तर सामग्री की इलेक्ट्रॉनिक संरचना के भीतर रखे जाते हैं, जो उन्हें सौर ऊर्जा रूपांतरण के लिए आदर्श बनाता है।
- इष्टतम उपबैंड के अंदर ऊर्जा स्तरों में ऊर्जा भरी अवस्थाएं होती हैं।
- सामग्री कुशलतापूर्वक वाहक चार्जर का उत्पादन करती है और सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करती है 0.78 और 1.26 इलेक्ट्रॉन वोल्ट तक।
- विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के दृश्य और अवरक्त क्षेत्रों में भी यह पदार्थ उच्च अवशोषण स्तर प्रदर्शित करता है।
विकास
प्रणाली के व्यापक कंप्यूटर मॉडलिंग के बाद, प्रोफेसर एकुमा ने अपनी अवधारणा के प्रमाण के रूप में इस प्रोटोटाइप को विकसित किया।
- यह उपन्यास सामग्री लेकर बनाई गई है वैन डेर वाल्स अंतराल का लाभ। ये दो-आयामी पदार्थों की परतों के बीच पाए जाने वाले छोटे परमाणु अंतराल हैं।
- इन अंतरालों का उपयोग परतों के भीतर अन्य सामग्रियों को सम्मिलित करने के लिए प्रभावी ढंग से किया जाता है। सामग्री के गुणों को बढ़ाता या समायोजित करता है.
- इस दृष्टिकोण का अनुसरण करते हुए, शून्य संयोजी तांबे को जर्मेनियम सेलेनाइड (GeSe) और टिन सल्फाइड (SnS), जो एक द्वि-आयामी पदार्थ है, की परतों के बीच डाला गया।
उन्होंने बताया, "इसकी तीव्र प्रतिक्रिया और बढ़ी हुई दक्षता उन्नत फोटोवोल्टिक अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए क्वांटम सामग्री के रूप में Cu-इंटरकैलेटेड GeSe/SnS की क्षमता को दृढ़ता से इंगित करती है, जो सौर ऊर्जा रूपांतरण में दक्षता में सुधार के लिए एक रास्ता प्रदान करती है।"
प्रोफेसर ने आगे कहा, "यह अगली पीढ़ी के उच्च दक्षता वाले सौर सेल के विकास के लिए एक आशाजनक उम्मीदवार है, जो वैश्विक ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा।"
प्रो. एकुमा बताते हैं कि इस प्रक्रिया के दौरान इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक पहले से ही बहुत उन्नत है। भले ही लेहाई यूनिवर्सिटी की 190% कुशल क्वांटम तकनीक सौर पैनलों को बेहतर बना सकती है, लेकिन इसके लिए और अधिक शोध और विकास की आवश्यकता है। तभी इसे वर्तमान में इस्तेमाल की जाने वाली सौर ऊर्जा प्रणालियों में एकीकृत करने के लिए उपयुक्त माना जा सकता है।
स्रोत : फोटोवोल्टिक अनुप्रयोगों के लिए CuxGeSe/SnS क्वांटम सामग्री
