फोटोभोल्टिक प्यानलहरूमा पछिल्लो अनुसन्धान

हाल, अनुसन्धानकर्ताहरूले फोटोभोल्टाइक्स अनुसन्धानका तीन मुख्य क्षेत्रहरूमा काम गरिरहेका छन्: क्रिस्टलीय सिलिकन, पेरोभस्काइट्स र लचिलो सौर्य कोषहरू। यी तीन क्षेत्रहरू एकअर्काको पूरक हुन्, र तिनीहरूमा फोटोभोल्टाइक प्रविधिलाई अझ प्रभावकारी बनाउने क्षमता छ।

सौर्य प्यानलहरूमा क्रिस्टलीय सिलिकन सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने अर्धचालक सामग्री हो। यद्यपि, यसको दक्षता सैद्धान्तिक सीमाभन्दा धेरै कम छ। त्यसैले, अनुसन्धानकर्ताहरूले उन्नत क्रिस्टलीय PV हरू विकास गर्नमा ध्यान केन्द्रित गर्न थालेका छन्। राष्ट्रिय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला हाल III-V बहुसंयोजन सामग्रीहरू विकास गर्नमा ध्यान केन्द्रित गरिरहेको छ जसको दक्षता स्तर ३०% सम्म हुने अपेक्षा गरिएको छ।

पेरोभस्काइटहरू अपेक्षाकृत नयाँ प्रकारको सौर्य सेल हुन् जुन हालसालै प्रभावकारी र कुशल देखाइएको छ। यी सामग्रीहरूलाई "फोटोसिन्थेटिक कम्प्लेक्स" पनि भनिन्छ। तिनीहरू सौर्य सेलहरूको दक्षता बढाउन प्रयोग गरिएको छ। तिनीहरू आगामी केही वर्षहरूमा व्यावसायिक हुने अपेक्षा गरिएको छ। सिलिकनको तुलनामा, पेरोभस्काइटहरू अपेक्षाकृत सस्तो छन् र सम्भावित अनुप्रयोगहरूको विस्तृत दायरा छन्।

पेरोभस्काइटहरूलाई सिलिकन सामग्रीहरूसँग मिलाएर प्रभावकारी र टिकाउ सौर्य सेल सिर्जना गर्न सकिन्छ। पेरोभस्काइट क्रिस्टल सौर्य सेलहरू सिलिकन भन्दा २० प्रतिशत बढी कुशल हुन सक्छन्। पेरोभस्काइट र Si-PV सामग्रीहरूले पनि २८ प्रतिशतसम्मको रेकर्ड दक्षता स्तर देखाएका छन्। यसको अतिरिक्त, अनुसन्धानकर्ताहरूले द्विमुखी प्रविधि विकास गरेका छन् जसले सौर्य सेलहरूलाई प्यानलको दुबै छेउबाट ऊर्जा सङ्कलन गर्न सक्षम बनाउँछ। यो व्यावसायिक अनुप्रयोगहरूको लागि विशेष गरी लाभदायक छ, किनकि यसले स्थापना लागतमा पैसा बचत गर्छ।

पेरोभस्काइटहरूका अतिरिक्त, अनुसन्धानकर्ताहरूले चार्ज वाहक वा प्रकाश अवशोषकको रूपमा काम गर्न सक्ने सामग्रीहरूको पनि खोजी गरिरहेका छन्। यी सामग्रीहरूले सौर्य कोषहरूलाई अझ किफायती बनाउन पनि मद्दत गर्न सक्छन्। तिनीहरूले क्षतिको लागि कम संवेदनशील प्यानलहरू सिर्जना गर्न पनि मद्दत गर्न सक्छन्।

अनुसन्धानकर्ताहरू हाल अत्यन्तै प्रभावकारी ट्यान्डेम पेरोभस्काइट सौर्य सेल सिर्जना गर्ने काममा लागेका छन्। यो सेल आगामी केही वर्षमा व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध हुने अपेक्षा गरिएको छ। अनुसन्धानकर्ताहरूले अमेरिकी ऊर्जा विभाग र राष्ट्रिय विज्ञान प्रतिष्ठानसँग सहकार्य गरिरहेका छन्।

यसका साथै, अनुसन्धानकर्ताहरू अँध्यारोमा सौर्य ऊर्जा सङ्कलन गर्ने नयाँ तरिकाहरूमा पनि काम गरिरहेका छन्। यी विधिहरूमा सौर्य आसवन समावेश छ, जसले प्यानलबाट प्राप्त तापलाई पानी शुद्धीकरण गर्न प्रयोग गर्दछ। यी प्रविधिहरू स्ट्यानफोर्ड विश्वविद्यालयमा परीक्षण गरिँदैछ।

अनुसन्धानकर्ताहरूले थर्मोरेडिएटिभ पीभी उपकरणहरूको प्रयोगको बारेमा पनि अनुसन्धान गरिरहेका छन्। यी उपकरणहरूले रातमा बिजुली उत्पादन गर्न प्यानलबाट ताप प्रयोग गर्छन्। यो प्रविधि विशेष गरी चिसो मौसममा उपयोगी हुन सक्छ जहाँ प्यानलको दक्षता सीमित हुन्छ। अँध्यारो छानामा कोषहरूको तापक्रम २५ डिग्री सेल्सियसभन्दा बढी बढ्न सक्छ। कोषहरूलाई पानीले पनि चिसो पार्न सकिन्छ, जसले तिनीहरूलाई अझ प्रभावकारी बनाउँछ।

यी अनुसन्धानकर्ताहरूले हालै लचिलो सौर्य कोषहरूको प्रयोग पनि पत्ता लगाएका छन्। यी प्यानलहरू पानीमा डुब्न सक्छन् र अत्यन्तै हलुका छन्। तिनीहरू कारले कुल्चिएर पनि सहन सक्षम छन्। तिनीहरूको अनुसन्धानलाई Eni-MIT एलायन्स सोलार फ्रन्टियर्स कार्यक्रमद्वारा समर्थित छ। तिनीहरूले PV कोषहरूको परीक्षण गर्ने नयाँ विधि पनि विकास गर्न सक्षम भएका छन्।

फोटोभोल्टिक प्यानलहरूमा गरिएको पछिल्लो अनुसन्धान अधिक कुशल, कम खर्चिलो र अधिक टिकाउ प्रविधिहरू विकास गर्नमा केन्द्रित छ। यी अनुसन्धान प्रयासहरू संयुक्त राज्य अमेरिका र विश्वभरका विभिन्न समूहहरूद्वारा गरिँदैछन्। सबैभन्दा आशाजनक प्रविधिहरूमा दोस्रो पुस्ताका पातलो-फिल्म सौर्य कोषहरू र लचिलो सौर्य कोषहरू समावेश छन्।