जैसा कि हम सभी जानते हैं कि सौर ऊर्जा प्रकाश ऊर्जा का मुख्य स्रोत है। सिलिकॉन पैनल प्रकाश को बिजली में परिवर्तित कर सकते हैं, और पारंपरिक अग्रानुक्रम सौर लिथियम बैटरी प्रकाश की अतिरिक्त तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करके इसे अधिक प्रभावी ढंग से कर सकती हैं।

इतना ही नहीं, शोधकर्ताओं ने महसूस किया है कि दोहरी-श्रृंखला विन्यास का उपयोग करते हुए, यह एक नई प्रणाली है जो पारंपरिक सिलिकॉन-आधारित और नई प्रणालियों के “श्रृंखला” संयोजन से बने पेरोक्साइड की एक और परत का उपयोग करती है, जो अधिक ऊर्जा एकत्र कर सकती है और श्रृंखला सौर कोशिकाओं की धारा को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाने के लिए जमीन से बहुत सारे व्यर्थ, परावर्तित और बिखरे हुए प्रकाश (जिसे “अल्बेडो” कहा जाता है) पर कब्जा करें।

11 जनवरी, 2021 को, किंग अब्दुल्ला यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (KAUST) और UT स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के शोधकर्ताओं सहित अंतर्राष्ट्रीय सहयोग संगठन ने नेचुरल एनर्जी जर्नल में “हाई एफिशिएंसी बेस्ड ऑन बैंड गैप इंजीनियरिंग” शीर्षक से एक लेख प्रकाशित किया। पेरोक्साइड/डबल मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सोलर सेल” (कुशल द्विभाजित मोनोलिथिक परोवस्काइट पेपर/सिलिकॉनटेंडेमसोलरसेल्सवियाबैंडगैपिनियरिंग) लेख।

यह पेपर श्रृंखला कॉन्फ़िगरेशन की वर्तमान में स्वीकृत प्रदर्शन सीमाओं को पार करने के लिए पेरोक्साइड/सिलिकॉन उपकरणों को डिजाइन करने की टीम की पूरी प्रक्रिया को रेखांकित करता है।

टीम के सदस्यों ने मिलकर इस शोध को पूरा किया। उनमें से, डॉ मिशेल डेबास्तियानी ने एक शोध विचार सामने रखा और डिवाइस को एलेसेंड्रो जे के साथ मिलकर बनाया। मिराबेली।

टोरंटो विश्वविद्यालय के इलेक्ट्रॉनिक और कंप्यूटर इंजीनियरिंग पोस्टडॉक्टोरल फेलो YiHou, बिन चेन और आनंद एस। सुब्बिया ने पेरोक्साइड बैंड गैप विकसित किया, जबकि एरकन आयडिन और फुरकान एच। इसिकगोर ने अग्रानुक्रम शीर्ष संपर्क और लेआउट विकसित किया।

इस अध्ययन का निष्कर्ष यह है कि दो तरफा मोनोलिथिक पेरोक्साइड/सिलिकॉन अग्रानुक्रम सौर सेल पर्यावरण में फैलाना प्रकाश अल्बेडो का उपयोग करता है, और प्रदर्शन एकल-पक्षीय पेरोक्साइड/सिलिकॉन अग्रानुक्रम सौर सेल की तुलना में बेहतर है। शोध दल ने सबसे पहले बाहरी परीक्षण के परिणामों की सूचना दी। एकल AM 1.5g सूर्य के प्रकाश के तहत, दो तरफा श्रृंखला की प्रमाणित बिजली रूपांतरण दक्षता 25% से अधिक हो गई, और बिजली उत्पादन घनत्व 26 mwcm-2 जितना अधिक था।

साथ ही, शोधकर्ताओं ने विभिन्न वास्तविक रोशनी और अल्बेडो स्थितियों के तहत इष्टतम वर्तमान मिलान के लिए आवश्यक पेरोक्साइड बैंड गैप का अध्ययन किया, विभिन्न अल्बेडो के संपर्क में आने वाले इन दो तरफा स्तंभों की विशेषताओं की तुलना में, और ऊर्जा के दो गणना परिणामों के बीच तुलना प्रदान की। विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों वाले स्थान पर उत्पादन।

अंत में, टीम ने वास्तविक प्रासंगिक अल्बेडो वाले स्थानों पर अग्रानुक्रम द्वैत के अतिरिक्त मूल्य को प्रदर्शित करने के लिए एकल-पक्षीय और दो तरफा पेरोक्सीडेज/सिलिकॉन स्ट्रिंग्स के साथ बाहरी परीक्षण स्थानों की तुलना की।

नए अग्रानुक्रम सौर सेल का मुख्य शरीर एक सिलिकॉन परत और एक पेरोक्साइड परत से बना है। इसी समय, उन्हें कई अन्य यौगिकों के साथ जोड़ा जाता है। प्रोफेसर स्टीफन डीवॉल्फ ने कहा। “मुख्य चुनौती अग्रानुक्रम डिवाइस की जटिलता है। इसमें 14 सामग्रियां शामिल हैं, और प्रत्येक सामग्री को अल्बेडो के प्रभाव को ध्यान में रखने के लिए पूरी तरह से अनुकूलित किया जाना चाहिए।”

अध्ययन के सह-प्रमुख लेखक डॉ. मिशेल देबास्तियानी ने कहा। “अल्बेडो का उपयोग करके, हम अब विनिर्माण लागत में वृद्धि के बिना पारंपरिक द्विध्रुवीय झिल्ली की तुलना में बहुत अधिक धाराएं उत्पन्न कर सकते हैं।” अध्ययन के लेखकों में टोरंटो विश्वविद्यालय में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग विभाग में प्रोफेसर टेड सार्जेंट और पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता YiHou शामिल हैं।

अतीत में अप्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश को पकड़ने की क्षमता पर शोध किया है, लेकिन प्रायोगिक परीक्षण नहीं किया है। इंजीनियरिंग और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के अलावा, किंग अब्दुल्ला विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय (केएयूएसटी) के शोधकर्ताओं ने ऊर्जा संचयन क्षमताओं में अप्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश को शामिल करने के लिए आवश्यक विज्ञान को हल करने के लिए कार्लज़ूए इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और बोलोग्ना विश्वविद्यालय के सहयोगियों के साथ भी सहयोग किया। उनके मॉड्यूल और इंजीनियरिंग चुनौतियों का।

फिर, बाहरी परिस्थितियों में, उन्होंने दो तरफा अग्रानुक्रम सौर कोशिकाओं का परीक्षण किया और किसी भी वाणिज्यिक सिलिकॉन सौर पैनलों को पार करते हुए दक्षता हासिल की।

“सिंगल बिफेशियल सिलिकॉन सौर सेल फोटोवोल्टिक बाजार में तेजी से अपनी हिस्सेदारी बढ़ा रहे हैं क्योंकि वे 20% सापेक्ष प्रदर्शन सुधार प्रदान कर सकते हैं। परॉक्साइड/सिलाने में इस विधि का प्रयोग पारंपरिक सिलिकॉन सौर कोशिकाओं की तुलना में अधिक प्रभावी हो सकता है। और कच्चे माल की लागत को कम कर सकते हैं।” प्रोफेसर स्टीफन डीवॉल्फ ने निष्कर्ष निकाला। DeWolf और उनके सहयोगियों ने कनाडा, जर्मनी और इटली की टीमों के सहयोग से इस तकनीक को विकसित किया।

पेपर के निष्कर्ष में, शोधकर्ताओं ने प्रयोगों के माध्यम से साबित किया कि पूरे पेरोक्साइड / सिलिकॉन संरचना के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए दो तरफा सुविधा का उपयोग कैसे करें। एक संकीर्ण पेरोक्साइड बैंड गैप के उपयोग के कारण, पारदर्शी बैक इलेक्ट्रोड वाली डिवाइस संरचनाएं नीचे की सेल की वर्तमान पीढ़ी को बढ़ाने के लिए अल्बेडो पर निर्भर करती हैं और साथ ही साथ शीर्ष पेरोक्साइड सेल की वर्तमान पीढ़ी को भी बढ़ाती हैं।

यह मिलान 1.59-1.62 eV के बैंड गैप वाले पेरोक्साइड के लिए किया जाता है। एकल-पक्षीय पेरोक्साइड / सिलिकॉन श्रृंखला की तुलना में, ब्रोमीन सामग्री सबसे छोटी है, इसलिए हलाइड अलगाव से संबंधित स्थिरता बहुत कम हो जाती है। मुसीबत। टीम ने क्षेत्र परीक्षणों में दो तरफा अग्रानुक्रम संरचना के प्रदर्शन का मूल्यांकन किया, और विभिन्न जलवायु परिस्थितियों में दो तरफा और एक तरफा अग्रानुक्रम संरचनाओं के ऊर्जा उत्पादन की भविष्यवाणी की।

दोनों ही मामलों में, अग्रानुक्रम एकल-पक्षीय संरचना से बेहतर है, जो इस तकनीक के वादे को दर्शाता है। यह कार्य उच्च दक्षता वाले सौर कोशिकाओं के एक नए वर्ग की क्षमता को दर्शाता है जो 30mwcm-2PGD बैरियर के साथ अंतर को बंद करने के लिए उच्च-प्रदर्शन लेकिन कम लागत वाली तकनीक का उपयोग कर सकते हैं।

यहां से, उपकरण के प्रदर्शन में और सुधार और प्रौद्योगिकी पैमाने का विस्तार इस तकनीक को फोटोवोल्टिक बाजार के करीब लाने के लिए अगले तार्किक कदम हैं।

स्विट्जरलैंड के लुसाने में फेडरल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के फोटोवोल्टिक प्रयोगशाला के निदेशक प्रोफेसर क्रिस्टोफ बलिफ ने इस शोध में भाग नहीं लिया। उसने कहा। “यह पेपर दो तरफा अग्रानुक्रम डिवाइस के लिए पहला स्पष्ट प्रयोगात्मक सबूत प्रदान करता है। बड़े पैमाने पर बाजार में प्रवेश करने के लिए इस तकनीक के लिए आवश्यक स्थिर उपकरण स्थापित करने के लिए शोधकर्ताओं द्वारा रिपोर्ट किए गए प्रदर्शन का मात्रात्मक विश्लेषण बहुत महत्वपूर्ण है।”