ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಫಲಕಗಳ ಕುರಿತು ಇತ್ತೀಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆ

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸಂಶೋಧಕರು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ: ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಸಿಲಿಕಾನ್, ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು. ಈ ಮೂರು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಪೂರಕವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಅವು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.

ಸೌರ ಫಲಕಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದರ ದಕ್ಷತೆಯು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಿತಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಂಶೋಧಕರು ಸುಧಾರಿತ ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ PV ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವತ್ತ ಗಮನಹರಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದ್ದಾರೆ. ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯವು ಪ್ರಸ್ತುತ 30% ವರೆಗಿನ ದಕ್ಷತೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿರುವ III-V ಮಲ್ಟಿಜಂಕ್ಷನ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವತ್ತ ಗಮನಹರಿಸುತ್ತಿದೆ.

ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಸೌರ ಕೋಶವಾಗಿದ್ದು, ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು "ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು" ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಮುಂದಿನ ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಅವು ವಾಣಿಜ್ಯೀಕರಣಗೊಳ್ಳುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಅಗ್ಗವಾಗಿದ್ದು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.

ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವ ಸೌರ ಕೋಶವನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ಶೇಕಡಾ 20 ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಬಹುದು. ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಮತ್ತು Si-PV ವಸ್ತುಗಳು ಸಹ ಶೇಕಡಾ 28 ರಷ್ಟು ದಾಖಲೆಯ ದಕ್ಷತೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತೋರಿಸಿವೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಫಲಕದ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಬೈಫೇಶಿಯಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಸಂಶೋಧಕರು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇದು ವಾಣಿಜ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಅನುಸ್ಥಾಪನಾ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಹಣವನ್ನು ಉಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಸಂಶೋಧಕರು ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಬೆಳಕಿನ ಅಬ್ಸಾರ್ಬರ್‌ಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಹ ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಈ ವಸ್ತುಗಳು ಸೌರ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಆರ್ಥಿಕವಾಗಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಬಹುದು. ಹಾನಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಒಳಗಾಗುವ ಫಲಕಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಸಹ ಅವು ಸಹಾಯ ಮಾಡಬಹುದು.

ಸಂಶೋಧಕರು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅತ್ಯಂತ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾದ ಟಂಡೆಮ್ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಸೌರ ಕೋಶವನ್ನು ರಚಿಸುವ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಕೋಶವನ್ನು ಮುಂದಿನ ಒಂದೆರಡು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ವಾಣಿಜ್ಯೀಕರಣಗೊಳಿಸುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಯುಎಸ್ ಇಂಧನ ಇಲಾಖೆ ಮತ್ತು ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಪ್ರತಿಷ್ಠಾನದೊಂದಿಗೆ ಸಹಕರಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.

ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಸಂಶೋಧಕರು ಕತ್ತಲೆಯಲ್ಲಿ ಸೌರಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಹೊಸ ವಿಧಾನಗಳ ಮೇಲೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಈ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಸೌರ ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸುವಿಕೆಯೂ ಸೇರಿದೆ, ಇದು ನೀರನ್ನು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲು ಫಲಕದಿಂದ ಶಾಖವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಈ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಸ್ಟ್ಯಾನ್‌ಫೋರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.

ಸಂಶೋಧಕರು ಥರ್ಮೋರೇಡಿಯೇಟಿವ್ ಪಿವಿ ಸಾಧನಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಸಹ ಪರಿಶೀಲಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಸಾಧನಗಳು ರಾತ್ರಿಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಫಲಕದಿಂದ ಶಾಖವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಫಲಕ ದಕ್ಷತೆಯು ಸೀಮಿತವಾಗಿರುವ ಶೀತ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಕತ್ತಲೆಯ ಛಾವಣಿಯ ಮೇಲೆ ಕೋಶಗಳ ತಾಪಮಾನವು 25 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಬಹುದು. ಕೋಶಗಳನ್ನು ನೀರಿನಿಂದ ತಂಪಾಗಿಸಬಹುದು, ಇದು ಅವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಈ ಸಂಶೋಧಕರು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಫಲಕಗಳು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಮುಳುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲವು ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಹಗುರವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಅವು ಕಾರಿನಿಂದ ಚಲಿಸುವುದನ್ನು ಸಹ ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲವು. ಅವರ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಎನಿ-ಎಂಐಟಿ ಅಲೈಯನ್ಸ್ ಸೋಲಾರ್ ಫ್ರಾಂಟಿಯರ್ಸ್ ಪ್ರೋಗ್ರಾಂ ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ. ಪಿವಿ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸುವ ಹೊಸ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಸಹ ಅವರು ಸಮರ್ಥರಾಗಿದ್ದಾರೆ.

ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಫಲಕಗಳ ಕುರಿತಾದ ಇತ್ತೀಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಾಯಕ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದರ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದೆ. ಈ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಯತ್ನಗಳನ್ನು ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಗುಂಪುಗಳು ನಡೆಸುತ್ತಿವೆ. ಅತ್ಯಂತ ಭರವಸೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು ಸೇರಿವೆ.