हाल के वर्षों में, शोधकर्ताओं ने व्यापक तैनाती को बढ़ावा देने के लिए विभिन्न सौर सेल डिज़ाइनों का अध्ययन किया है। हाल ही में शोधकर्ता पारंपरिक सौर सेल की तुलना में इसके लाभों के कारण रणनीतिक रूप से जैविक सौर सेल की दक्षता को बढ़ा रहे हैं। पेरोव्स्काइट सामग्री का उपयोग करने वाले जैविक सौर सेल में निर्माण लागत कम होती है, लचीलापन और ट्यूनेबिलिटी अधिक होती है।
सूचो विश्वविद्यालय की सूज़ौ की नवीन अर्धचालक-ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सामग्री और उपकरण प्रयोगशाला के शोधकर्ताओं ने वाइड-बैंडगैप पेरोव्स्काइट्स में चरण पृथक्करण को कम करने की एक विधि विकसित की है । हालांकि सैद्धांतिक रूप से ये टैंडम सेल उच्च पीसीई और स्थिरता प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन चरण पृथक्करण के कारण उन्हें बाधाओं का सामना करना पड़ता है, जो वाइड-बैंडगैप पेरोव्स्काइट के प्रदर्शन को कम करता है और इंटरकनेक्शन परत पुनर्संयोजन में बाधा डालता है।
जिससे पेरोव्स्काइट/ऑर्गेनिक टेंडेम कोशिकाओं के प्रदर्शन और स्थिरता में सुधार होता है। उनकी वर्णित रणनीति में आयोडीन और ब्रोमीन युक्त मिश्रित हलाइड पेरोव्स्काइट्स में छद्म-ट्रिपल-हलाइड मिश्र धातु को शामिल करना शामिल है।
अधिकतम प्रमाणित विद्युत रूपांतरण दक्षता (PCE) 19.4% होने के बावजूद , ऑर्गेनिक सौर सेल अभी भी सिलिकॉन सौर सेल से पीछे हैं। दक्षता और स्थिरता में सुधार के लिए, शोधकर्ता ऑर्गेनिक सेल को मिश्रित हैलाइड वाइड-बैंडगैप पेरोव्स्काइट के साथ मिलाकर पेरोव्स्काइट/ऑर्गेनिक टैन्डम सौर सेल बनाने का प्रस्ताव दे रहे हैं।
एक अन्य शोध में यह निष्कर्ष निकाला गया कि कैम्ब्रिज के वैज्ञानिकों द्वारा किए गए एक साधारण बदलाव से स्वच्छ ईंधन उत्पादन को अत्यधिक गति मिल सकती है ।
प्रयोगात्मक परिणाम
शोधकर्ताओं ने वाइड-बैंडगैप पेरोव्स्काइट्स में चरण पृथक्करण को दबाने के लिए अपनी प्रस्तावित तकनीक का मूल्यांकन करने के लिए पेरोव्स्काइट/ऑर्गेनिक टैंडेम सोलर सेल का उपयोग किया है। प्रारंभिक परीक्षण से पता चला है कि टैंडेम सोलर सेल का PCE 25.82% था, प्रमाणित PCE 25.06% था और इसकी ऑपरेटिंग स्थिरता 1,000 घंटे थी।
टेंडम सौर सेल में चुनौतियां और समाधान
शोधकर्ताओं ने पाया कि आयोडीन/ब्रोमाइड मिश्रित हैलाइड पेरोव्स्काइट्स में उनके छद्म-हैलोजन थायोसाइनेट आयनों को शामिल करने से सौर सेल के भीतर हैलाइड तत्वों को अलग होने से रोका जा सकता है। थायोसाइनेट ने अंततः क्रिस्टलीकरण को धीमा कर दिया जिससे आयनों को हिलने से रोका जा सका और इस तरह सौर कोशिकाओं में विद्युत आवेश के हस्तांतरण को सुगम बनाया जा सका।
भविष्य की संभावनाएं कुशल कार्बनिक सौर कोशिकाओं की
भविष्य में, इस पद्धति को बढ़ाया जा सकता है और विभिन्न रचनाओं के अन्य वाइड-बैंडगैप पेरोव्स्काइट्स पर लागू किया जा सकता है। इससे अंततः संभावित नए पेरोव्स्काइट/ऑर्गेनिक फोटोवोल्टिक्स का विकास हो सकता है। ये भविष्य के संस्करण विभिन्न प्रकाश तीव्रता के तहत अधिक स्थिर हो सकते हैं, उच्च PCEs हो सकते हैं और खराब होने से पहले लंबे समय तक काम कर सकते हैं।
