এমআইটি-এর বিজ্ঞানীরা সিঙ্গলেট এক্সাইটন ফিশন পদ্ধতিতে বিদ্যমান সিলিকন সৌর কোষকে সংবেদনশীল করেছেন। এটি সৌর কোষের কার্যক্ষমতা 18 শতাংশ থেকে 35 শতাংশ পর্যন্ত বৃদ্ধি করতে পারে যার ফলে সৌর প্রযুক্তির খরচ কমিয়ে শক্তি উৎপাদন দ্বিগুণ হয়।
জীবাশ্ম জ্বালানির উপর আমাদের নির্ভরতা কমানো এবং টেকসই ভবিষ্যতের জন্য প্রযুক্তি তৈরি করা অপরিহার্য হয়ে উঠছে। সৌর শক্তি এর একটি নবায়নযোগ্য উৎস শক্তি যেখানে সূর্যের আলো বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। সৌর কোষ সাধারণত সিলিকন দিয়ে তৈরি যা ফটোভোলটাইক প্রক্রিয়া ব্যবহার করে সূর্যের আলোকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে। টেন্ডেম সেলগুলিও ডিজাইন করা হচ্ছে যা সাধারণত পেরোভস্কাইট কোষগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে যেখানে সৌর কোষের প্রতিটি অংশ তার বৈচিত্র্যময় বর্ণালী থেকে সূর্যের শক্তি ব্যবহার করতে পারে এবং এইভাবে উচ্চতর দক্ষতা রয়েছে। আজ উপলব্ধ সৌর কোষগুলি তাদের কার্যকারিতা দ্বারা সীমাবদ্ধ যা মাত্র 15-22 শতাংশ।
3 জুলাই প্রকাশিত একটি সমীক্ষা প্রকৃতি দেখিয়েছে কিভাবে সিলিকন সৌর সিঙ্গলেট এক্সাইটন ফিশন নামে একটি প্রভাব প্রয়োগ করে কোষের কার্যক্ষমতা 35 শতাংশ পর্যন্ত উন্নীত করা যেতে পারে। এই প্রভাবে আলোর একটি একক কণা (ফোটন) শুধুমাত্র একটির বিপরীতে দুটি ইলেক্ট্রন-হোল জোড়া তৈরি করতে পারে। 1970 এর দশকে আবিষ্কৃত হওয়ার পর থেকে অনেক উপকরণে একক এক্সাইটন ফিশন দেখা যায়। বর্তমান গবেষণার লক্ষ্য এই প্রভাবটিকে প্রথমবারের মতো একটি কার্যকর সৌর কোষে অনুবাদ করা।
Researchers transferred single exciton fission effect from tetracene – a known material which exhibits it – into crystalline silicon. This material tetracene is a hydrocarbon জৈব semiconductor. The transfer was achieved by placing an additional thin layer of hafnium oxynitride (8 angstrom) between excitonic tetracene layer and silicon solar cell and coupling them.
এই ক্ষুদ্র হাফনিয়াম অক্সিনাইট্রাইড স্তরটি একটি সেতু হিসেবে কাজ করে এবং টেট্রাসিন স্তরে উচ্চ শক্তির ফোটন তৈরি করা সম্ভব করে, যা স্বাভাবিকের বিপরীতে সিলিকন কোষে দুটি ইলেকট্রন প্রকাশের সূত্রপাত করে। সিলিকন সৌর কোষের এই সংবেদনশীলতা তাপীকরণের ক্ষতি কমিয়েছে এবং আলোতে আরও ভাল সংবেদনশীলতা সক্ষম করেছে। স্পেকট্রামের সবুজ এবং নীল অংশ থেকে বেশি আউটপুট তৈরি হওয়ায় সৌর কোষের শক্তির আউটপুট দ্বিগুণ হয়ে গেছে। এটি সৌর কোষের কার্যক্ষমতা 35 শতাংশ পর্যন্ত বাড়িয়ে তুলতে পারে। প্রযুক্তিটি ট্যান্ডেম সোলার সেল থেকে আলাদা কারণ এটি অতিরিক্ত কোষ যোগ না করে সিলিকনে আরও কারেন্ট যোগ করে।
বর্তমান গবেষণায় ইম্প্রোভাইজড সিঙ্গেল-ফিশন সিলিকন সোলার সেল দেখানো হয়েছে যা বর্ধিত দক্ষতা প্রদর্শন করতে পারে এবং এইভাবে সৌর প্রযুক্তির সামগ্রিক শক্তি উৎপাদন খরচ কমাতে পারে।
***
{উদ্ধৃত উৎস(গুলি) তালিকায় নীচে দেওয়া DOI লিঙ্কে ক্লিক করে আপনি মূল গবেষণাপত্রটি পড়তে পারেন}
উত্স (গুলি)
Einzinger, M. et al. 2019. টেট্রাসিনে সিঙ্গলেট এক্সাইটন ফিশন দ্বারা সিলিকনের সংবেদনশীলতা। প্রকৃতি 571। https://doi.org/10.1038/s41586-019-1339-4
