এমআইটির বিজ্ঞানীরা বিদ্যমান সিলিকনকে সংবেদনশীল করেছেন সৌর একক এক্সাইটন ফিশন পদ্ধতি দ্বারা কোষ। এর কার্যকারিতা বাড়াতে পারে সৌর কোষ 18 শতাংশ থেকে উচ্চতর 35 শতাংশ পর্যন্ত এইভাবে শক্তি উৎপাদন দ্বিগুণ করে যার ফলে সৌর প্রযুক্তির খরচ কম হয়।
জীবাশ্ম জ্বালানির উপর আমাদের নির্ভরতা কমানো এবং টেকসই ভবিষ্যতের জন্য প্রযুক্তি তৈরি করা অপরিহার্য হয়ে উঠছে। সৌর শক্তি এর একটি নবায়নযোগ্য উৎস শক্তি কোথায় সূর্যের আলো বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। সৌর কোষ সাধারণত সিলিকন দিয়ে তৈরি যা রূপান্তর করতে ফটোভোলটাইক প্রক্রিয়া ব্যবহার করে সূর্যালোক বিদ্যুতের মধ্যে ট্যানডেম কোষগুলিও ডিজাইন করা হচ্ছে যা সাধারণত পেরোভস্কাইট কোষগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে যেখানে প্রতিটি বিভাগ সৌর কোষ জোতা করতে পারেন সূর্যের এর বৈচিত্র্যময় বর্ণালী থেকে শক্তি এবং এইভাবে উচ্চ দক্ষতা আছে। 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 নামক 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 ছিল এই প্রভাবটিকে প্রথমবারের মতো একটি কার্যকরীতে অনুবাদ করা সৌর কক্ষ।
গবেষকরা টেট্রাসিন থেকে একক এক্সিটন ফিশন প্রভাব স্থানান্তরিত করেছেন - একটি পরিচিত উপাদান যা এটি প্রদর্শন করে - স্ফটিক সিলিকনে। এই উপাদানটি টেট্রাসিন একটি হাইড্রোকার্বন জৈব অর্ধপরিবাহী এক্সাইটোনিক টেট্রাসিন স্তর এবং সিলিকনের মধ্যে হাফনিয়াম অক্সিনিট্রাইড (8 অ্যাংস্ট্রম) এর একটি অতিরিক্ত পাতলা স্তর স্থাপন করে স্থানান্তরটি অর্জন করা হয়েছিল। সৌর সেল এবং তাদের কাপলিং.
এই ক্ষুদ্র হাফনিয়াম অক্সিনাইট্রাইড স্তরটি একটি সেতু হিসেবে কাজ করে এবং টেট্রাসিন স্তরে উচ্চ শক্তির ফোটন তৈরি করা সম্ভব করে যা সিলিকন কোষে স্বাভাবিকের বিপরীতে দুটি ইলেকট্রন মুক্তির সূত্রপাত করে। সিলিকনের এই সংবেদনশীলতা সৌর কোষ তাপীকরণের ক্ষতি কমায় এবং আলোর প্রতি আরও ভালো সংবেদনশীলতা সক্ষম করে। এর শক্তি আউটপুট সৌর স্পেকট্রামের সবুজ এবং নীল অংশ থেকে আরও আউটপুট তৈরি হওয়ায় কোষ দ্বিগুণ হয়েছে। এটি এর কার্যকারিতা বাড়াতে পারে সৌর কোষ 35 শতাংশ পর্যন্ত উচ্চ। 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
