एमआईटीका वैज्ञानिकहरूले सिंगल एक्सिटोन फिशन विधिद्वारा अवस्थित सिलिकन सौर्य कोशिकाहरूलाई संवेदनशील बनाएका छन्। यसले सौर्य कोशिकाहरूको दक्षता १८ प्रतिशतबाट ३५ प्रतिशतसम्म बढाउन सक्छ जसले गर्दा ऊर्जा उत्पादन दोब्बर हुन्छ र सोलार प्रविधिको लागत घटाउँछ।
जीवाश्म ईन्धनमा हाम्रो निर्भरता कम गर्न र दिगो भविष्यको लागि प्रविधिहरू निर्माण गर्न यो अनिवार्य हुँदै गइरहेको छ। सौर्य उर्जा को एक नवीकरणीय स्रोत हो ऊर्जा जहाँ सूर्यको किरण विद्युतीय उर्जामा परिणत हुन्छ । सौर कोषहरू प्रायः सिलिकनबाट बनेको हुन्छ जसले सूर्यको किरणलाई बिजुलीमा रूपान्तरण गर्न फोटोभोल्टिक प्रक्रिया प्रयोग गर्दछ। ट्यान्डेम सेलहरू पनि डिजाइन भइरहेका छन् जसमा सामान्यतया पेरोभस्काइट सेलहरू समावेश हुन्छन् जहाँ सौर्य कोशिकाहरूको प्रत्येक खण्डले यसको विविध स्पेक्ट्रमबाट सूर्यको ऊर्जा प्रयोग गर्न सक्छ र यसरी उच्च दक्षता हुन्छ। आज उपलब्ध सौर्य सेलहरू तिनीहरूको दक्षताले सीमित छन् जुन केवल 15-22 प्रतिशत हो।
जुलाई 3 मा प्रकाशित एक अध्ययन प्रकृति कसरी सिलिकन प्रदर्शन गरेको छ सौर सिंगल एक्सिटोन फिशन नामक प्रभाव लागू गरेर सेल दक्षतालाई ३५ प्रतिशतसम्म बढाउन सकिन्छ। यस प्रभावमा प्रकाशको एक कण (फोटोन) ले एउटा मात्र विपरीत दुई इलेक्ट्रोन-होल जोडीहरू उत्पन्न गर्न सक्छ। एकल एक्साइटन फिशन 35 को दशकमा यसको खोज पछि धेरै सामग्रीहरूमा देखिन्छ। हालको अध्ययनले यो प्रभावलाई पहिलो पटक व्यवहार्य सौर्य सेलमा अनुवाद गर्ने लक्ष्य राखेको छ।
Researchers transferred single exciton fission effect from tetracene – a known material which exhibits it – into crystalline silicon. This material tetracene is a hydrocarbon जैविक semiconductor. The transfer was achieved by placing an additional thin layer of hafnium oxynitride (8 angstrom) between excitonic tetracene layer and silicon solar cell and coupling them.
यो सानो हाफनियम अक्सिनाइट्राइड तहले पुलको रूपमा काम गर्यो र टेट्रासेन तहमा उच्च ऊर्जा फोटानहरूको उत्पादनलाई सम्भव बनायो जसले त्यसपछि सिलिकन सेलमा सामान्य एकको विपरीत दुईवटा इलेक्ट्रोनहरूको रिलीजलाई ट्रिगर गर्यो। सिलिकन सौर्य सेलको यो संवेदनशीलताले थर्मलाइजेशन घाटा कम गर्यो र प्रकाशको लागि राम्रो संवेदनशीलता सक्षम गर्यो। स्पेक्ट्रमको हरियो र नीलो भागहरूबाट अधिक आउटपुट उत्पन्न भएकोले सौर्य कक्षहरूको ऊर्जा उत्पादन दोब्बर भयो। यसले सौर्य कक्षहरूको दक्षतालाई ३५ प्रतिशतसम्म बढाउन सक्छ। टेक्नोलोजी ट्यान्डम सोलर सेलहरू भन्दा फरक छ किनकि यसले थप सेलहरू थप नगरी सिलिकनमा थप वर्तमान थप्छ।
हालको अध्ययनले सुधारिएको सिंगल-फिशन सिलिकन सौर सेलहरू प्रदर्शन गरेको छ जसले बढेको दक्षता प्रदर्शन गर्न सक्छ र यसरी सौर्य प्रविधिको समग्र ऊर्जा उत्पादन लागत घटाउन सक्छ।
***
{तपाइँले उद्धृत स्रोत(हरू) को सूचीमा दिइएको DOI लिङ्कमा क्लिक गरेर मूल अनुसन्धान पत्र पढ्न सक्नुहुन्छ}
स्रोत (हरू)
Einzinger, M. et al। 2019. टेट्रासीनमा सिंगल एक्सिटोन फिशन द्वारा सिलिकनको संवेदनशीलता। प्रकृति। ५७१। https://doi.org/10.1038/s41586-019-1339-4
