অধ্যয়ন একটি উপন্যাস অল-পেরভস্কাইট ট্যান্ডেম বর্ণনা করে সৌর কোষ যা বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করতে সূর্যের শক্তিকে কাজে লাগানোর জন্য সস্তা এবং আরও কার্যকর উপায় সরবরাহ করার সম্ভাবনা রাখে
এর অ-নবায়নযোগ্য উৎসের উপর আমাদের নির্ভরতা শক্তি কয়লা, তেল, গ্যাসের মতো জীবাশ্ম জ্বালানী বলা হয় মানবজাতি এবং পরিবেশের উপর একটি অসাধারণ নেতিবাচক প্রভাব ফেলেছে। জীবাশ্ম জ্বালানি পোড়ানো গ্রিনহাউস প্রভাবকে যুক্ত করে এবং বৈশ্বিক উষ্ণতা সৃষ্টি করে, আবাসস্থল ধ্বংস করে, বায়ু, জল এবং ভূমি দূষণ ঘটায় এবং জনস্বাস্থ্যকে প্রভাবিত করে। টেকসই প্রযুক্তি গড়ে তোলার জরুরি প্রয়োজন রয়েছে যা সাহায্য করতে পারে ক্ষমতা বিশ্ব পরিচ্ছন্ন শক্তি ব্যবহার করে। সৌরশক্তি প্রযুক্তি হল এমন একটি পদ্ধতি যা সূর্যের আলোকে কাজে লাগানোর ক্ষমতা রাখে - শক্তির সবচেয়ে প্রচুর নবায়নযোগ্য উত্স - এবং এটিকে বৈদ্যুতিক শক্তি বা শক্তিতে রূপান্তরিত করে। এর সুবিধাজনক কারণগুলি সৌর মানুষের উপকারের ক্ষেত্রে শক্তি এবং পরিবেশের ব্যবহার প্রচারে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে সৌর শক্তি.
সিলিকন তৈরিতে সাধারণত ব্যবহৃত উপাদান সৌর কোষে সৌর প্যানেল যেগুলো আজ বাজারে পাওয়া যাচ্ছে। এর ফটোভোলটাইক প্রক্রিয়া সৌর কোষ কোন জ্বালানীর অতিরিক্ত ব্যবহার ছাড়াই সূর্যের আলোকে বিদ্যুতে রূপান্তর করতে পারে। সিলিকনের নকশা এবং দক্ষতা সৌর উত্পাদন এবং প্রযুক্তির অগ্রগতির কারণে কয়েক দশক ধরে প্যানেলগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছে। ফটোভোলটাইক দক্ষতা a সৌর কোষকে শক্তির অংশ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যা সূর্যালোকের আকারে থাকে এবং যা বিদ্যুতে রূপান্তরিত হতে পারে। ফটোভোলটাইক দক্ষতা এবং সামগ্রিক খরচ হল দুটি প্রধান সীমিত কারণ সৌর আজ প্যানেল
সিলিকন ছাড়াও সৌর কোষ, ট্যান্ডেম সৌর কোষগুলিও পাওয়া যায় যেখানে নির্দিষ্ট কোষগুলি ব্যবহার করা হয় যা সূর্যের বর্ণালীর প্রতিটি বিভাগের জন্য অপ্টিমাইজ করা হয় যার ফলে সামগ্রিক দক্ষতা বৃদ্ধি পায়। সূর্যের আলো থেকে উচ্চ-শক্তির নীল ফোটন অর্থাৎ সূর্যের বর্ণালীর আরেকটি অংশ শোষণ করার ক্ষেত্রে পেরোভস্কাইট নামক একটি উপাদানকে সিলিকনের চেয়ে ভালো বলে মনে করা হয়। পেরোভস্কাইটগুলি হল পলিক্রিস্টালাইন উপাদান (সাধারণত মেথাইলামমোনিয়াম সীসা ট্রাইহালাইড (CH3NH3PbX3, যেখানে X হল আয়োডিন, ব্রোমিন বা ক্লোরিন পরমাণু)। পেরোভস্কাইটগুলি সূর্যালোক-শোষক স্তরগুলিতে প্রক্রিয়া করা সহজ। পূর্ববর্তী গবেষণায় সিলিকন এবং পেরোভস্কাইটগুলিকে সৌর কোষে একত্রিত করা হয়েছে অর্থাৎ সিলিক কোষে রয়েছে। শীর্ষ যা পেরোভস্কাইট কোষের সাথে হলুদ, লাল এবং কাছাকাছি ইনফ্রারেড ফোটনগুলিকে শোষণ করতে পারে এইভাবে শক্তির উত্পাদন প্রায় দ্বিগুণ করে।
প্রকাশিত একটি নতুন গবেষণায় বিজ্ঞান 3 মে গবেষকরা প্রথমবারের মতো সমস্ত পেরোভস্কাইট টেন্ডেম সোলার সেল তৈরি করেছেন যা 25 শতাংশ পর্যন্ত দক্ষতা দেয়। এই উপাদানটিকে বলা হয় লিড-টিন মিশ্রিত লো-ব্যান্ড গ্যাপ পেরোভস্কাইট ফিল্ম ((FASnI3)0.6 MAPbI3)0.4; ফর্মামিডিনিয়ামের জন্য এফএ এবং মেথিলামোনিয়ামের জন্য এমএ)। টিনের বায়ু থেকে অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করার অসুবিধা রয়েছে যা স্ফটিক জালিতে ত্রুটি তৈরি করে যা বৈদ্যুতিক চার্জের চলাচলে ব্যাঘাত ঘটাতে পারে। সৌর কোষ যার ফলে কোষের কার্যক্ষমতা সীমিত করে। গবেষকরা পেরোভস্কাইটে টিনকে অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করতে বাধা দেওয়ার একটি উপায় খুঁজে পেয়েছেন। তারা গুয়ানিডিনিয়াম থিওসায়ানেট নামক একটি রাসায়নিক যৌগ ব্যবহার করেছে যা সীসা-টিন মিশ্রিত লো-ব্যান্ড গ্যাপ পেরোভস্কাইট ফিল্মের কাঠামোগত এবং অপটোইলেক্ট্রনিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে। গুয়ানিডিনিয়াম থায়োসায়ানেট যৌগটি পেরোভস্কাইট ক্রিস্টালাইটকে আবরণ করে সৌর শোষণকারী ফিল্ম এইভাবে অক্সিজেনকে টিনের সাথে বিক্রিয়া করতে ভিতরে যেতে বাধা দেয়। এটি সরাসরি সৌর কোষের কার্যক্ষমতা 18 থেকে 20 শতাংশ বৃদ্ধি করে। এছাড়াও, যখন এই নতুন উপাদানটি প্রচলিতভাবে ব্যবহৃত উচ্চ-শোষণকারী শীর্ষ পেরোভস্কাইট স্তরের সাথে একত্রিত হয়েছিল, তখন দক্ষতা আরও 25 শতাংশে বৃদ্ধি পেয়েছে।
বর্তমান গবেষণায় টেন্ডেম সৌর কোষের প্রথমবারের মতো ডিজাইন করা হয়েছে যা সমস্ত পেরোভস্কাইট থিন-ফিল্ম ব্যবহার করে এবং এই প্রযুক্তি একদিন সৌর কোষে সিলিকন প্রতিস্থাপন করতে পারে। সিলিকন এবং সিলিকন-পেরোভস্কাইট টেন্ডেম সেলের তুলনায় নতুন উপাদানটি উচ্চ মানের, সস্তা এবং এর তৈরি করা সহজ এবং খরচ কম। Perovskites হল সিলিকনের তুলনায় মনুষ্যসৃষ্ট উপাদান এবং perovskites ভিত্তিক সোলার প্যানেল নমনীয়, হালকা ওজনের এবং আধা-স্বচ্ছ। যদিও বর্তমান উপাদান সিলিকন-পেরভস্কাইট প্রযুক্তির দক্ষতা অতিক্রম করতে কিছু সময় নেবে। তবুও, পেরোভস্কাইট-ভিত্তিক পলিক্রিস্টালাইন ফিল্মগুলিতে ট্যান্ডেম সোলার সেল ডিজাইন করার সম্ভাবনা রয়েছে যা অন্যান্য কারণগুলিকে বাধাহীন রেখে 30 শতাংশ পর্যন্ত দক্ষতা প্রদান করতে পারে। পরিবেশের উপর প্রভাব কমাতে উপাদানটিকে শক্তিশালী, আরও স্থিতিশীল এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্য করার জন্য আরও গবেষণা প্রয়োজন। সৌর শক্তি সেক্টর দ্রুত বর্ধনশীল এবং চূড়ান্ত লক্ষ্য হল পরিচ্ছন্ন শক্তির জন্য একটি প্রতিশ্রুতিশীল বিকল্প আবিষ্কার করা।
***
{উদ্ধৃত উৎস(গুলি) তালিকায় নীচে দেওয়া DOI লিঙ্কে ক্লিক করে আপনি মূল গবেষণাপত্রটি পড়তে পারেন}
উত্স (গুলি)
টং জে. এট আল। 2019 Sn-Pb পেরোভস্কাইটে 1 μs এর ক্যারিয়ার লাইফটাইম দক্ষ অল-পেরভস্কাইট ট্যান্ডেম সোলার সেল সক্ষম করে। বিজ্ঞান, 364 (6439)। https://doi.org/10.1126/science.aav7911
