सौर फोटोवोल्टिक, जल्द ही इंद्रधनुष आकाश कोशिकाओं 30 प्रतिशत उपज?

फोटोवोल्टिक वर्तमान में लाभदायक होने से बहुत दूर है, केवल एक सब्सिडी नीति यह भ्रम देती है कि यह है। प्रगति की क्षमता, विशेष रूप से ऊर्जा दक्षता के संदर्भ में, इसलिए महत्वपूर्ण है। यहाँ इस कसौटी को सुधारने के लिए शोध का एक उदाहरण है ... लेकिन किस कीमत पर?

"यूनिवर्सिटी ऑफ नोट्रे डेम, इंडियाना में, डॉ। प्रशांत वी। कामत के नेतृत्व में शोधकर्ताओं के एक समूह ने पारंपरिक रूप से इस्तेमाल किए गए सुपरकंडक्टर्स के बजाय विभिन्न आकारों और TiO2 नैनोट्यूब के अर्धचालक क्वांटम डॉट्स को मिलाकर फोटोवोल्टिक कोशिकाएं विकसित की हैं। , उन्हें और अधिक प्रभावी बनाने के लिए। ऊर्जा विभाग के बेसिक एनर्जी साइंसेज के कार्यालय द्वारा समर्थित अध्ययन, अमेरिकन केमिकल सोसायटी के जर्नल में प्रकाशित हुआ है।

वैज्ञानिक इन अर्धचालक कैडमियम सेलेनाइड (CdSe) क्वांटम डॉट्स का उपयोग अन्य सामग्रियों के बजाय करते हैं क्योंकि उन्हें प्रकाश के कुछ तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करने का अनूठा लाभ होता है, जो उनके आकार पर निर्भर करता है: छोटे क्वांटम डॉट्स छोटी तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करें, बड़े वाले लंबे समय तक अवशोषित करेंगे। CdSe के कई प्रकार के क्वांटम डॉट्स के संयोजन से, शोधकर्ता इसलिए प्रकाश संश्लेषण कोशिकाएं बना सकते हैं जो प्रकाश के अधिक स्पेक्ट्रम को अवशोषित करती हैं और इसलिए अधिक कुशल होती हैं। टीम ने इन क्वांटम डॉट्स को नैनोमेट्रिक मोटाई की एक फिल्म की सतह पर एक व्यवस्थित पैटर्न में और टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2) के एकीकृत नैनोट्यूब की व्यवस्था की। क्वांटम डॉट्स फोटॉनों को अवशोषित करते हैं और इलेक्ट्रॉनों का उत्पादन करते हैं जो तब नैनोट्यूब द्वारा ले जाया जाता है और एक इलेक्ट्रोड द्वारा एकत्र किया जाता है, जिससे फोटोकल का उत्पादन होता है।

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विशेष तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करने के अलावा, शोधकर्ताओं ने देखा कि क्वांटम डॉट्स के आकार का प्रदर्शन पर प्रभाव है, इन नैनोकणों के चार प्रकारों के साथ प्रयोग करके (2,3 और 3,7 एनएम के बीच) व्यास, उनके पास 505 और 580 एनएम के बीच तरंग दैर्ध्य में अवशोषण शिखर हैं)। छोटे क्वांटम डॉट्स फोटॉन को अधिक तेज़ी से इलेक्ट्रॉनों में बदल सकते हैं, जबकि बड़े लोग फोटॉन के बड़े प्रतिशत को अवशोषित करते हैं। 3nm व्यास के क्वांटम डॉट्स सबसे अच्छा समझौता प्रदान करते हैं। विभिन्न प्रकार के क्वांटम डॉट्स से बने पहले फोटोवोल्टिक सेल के विकास के बाद, शोधकर्ताओं ने अपने आकार के अनुसार क्वांटम डॉट्स की परतों को सुपरइम्पोज़ करके "रेनबो" सेल बनाने के लिए अपने शोध के अगले चरणों की योजना बनाई। बाहरी परत, छोटे वाले नीले रंग को अवशोषित करते हैं, और लाल प्रकाश (लंबी तरंग दैर्ध्य) इस परत से होकर गुजरती है, जो सबसे बड़ी क्वांटम डॉट्स से बनी आंतरिक परत तक पहुंचती है, जो लाल को अवशोषित करती है, इस प्रकार एक ढाल d का निर्माण करती है। 'इंद्रधनुष' अवशोषण, जबकि छोटे क्वांटम डॉट्स के तेजी से रूपांतरण और बड़े क्वांटम डॉट्स के उच्च अवशोषण दर के प्रभावों को मिलाते हुए।

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वर्तमान प्रकाशकीय सिलिकॉन कोशिकाओं में 15 से 20% की दक्षता है, बाकी गर्मी में खो जाती है। कामत को इन नए प्रकार के "इंद्रधनुष" फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के साथ अधिक दक्षता की उम्मीद है, जो आसानी से 30% से अधिक हो सकती है। "

स्रोत: व्यसनी के BEs

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