ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ્સ પર નવીનતમ સંશોધન

હાલમાં, સંશોધકો ફોટોવોલ્ટેઇક્સ સંશોધનના ત્રણ મુખ્ય ક્ષેત્રો પર કામ કરી રહ્યા છે: સ્ફટિકીય સિલિકોન, પેરોવસ્કાઇટ્સ અને લવચીક સૌર કોષો.ત્રણેય ક્ષેત્રો એક બીજાના પૂરક છે, અને તેઓ ફોટોવોલ્ટેઇક ટેકનોલોજીને વધુ કાર્યક્ષમ બનાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.

સ્ફટિકીય સિલિકોન એ સૌર પેનલ્સમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી સેમિકન્ડક્ટિંગ સામગ્રી છે.જો કે, તેની કાર્યક્ષમતા સૈદ્ધાંતિક મર્યાદા કરતાં ઘણી નીચે છે.તેથી, સંશોધકોએ અદ્યતન સ્ફટિકીય PVs વિકસાવવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાનું શરૂ કર્યું છે.નેશનલ રિન્યુએબલ એનર્જી લેબોરેટરી હાલમાં III-V મલ્ટિજંક્શન મટિરિયલ્સ વિકસાવવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી રહી છે જેમાં 30% સુધી કાર્યક્ષમતા સ્તરની અપેક્ષા છે.

પેરોવસ્કાઇટ્સ એ પ્રમાણમાં નવા પ્રકારના સોલર સેલ છે જે તાજેતરમાં અસરકારક અને કાર્યક્ષમ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે.આ સામગ્રીઓને "ફોટોસિન્થેટિક કોમ્પ્લેક્સ" તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.તેનો ઉપયોગ સૌર કોષોની કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે કરવામાં આવ્યો છે.આગામી થોડા વર્ષોમાં તેનું વ્યાપારીકરણ થવાની ધારણા છે.સિલિકોનની તુલનામાં, પેરોવસ્કાઇટ્સ પ્રમાણમાં સસ્તી છે અને સંભવિત એપ્લિકેશનોની વિશાળ શ્રેણી ધરાવે છે.

અસરકારક અને ટકાઉ સૌર સેલ બનાવવા માટે પેરોવસ્કાઈટ્સને સિલિકોન સામગ્રી સાથે જોડી શકાય છે.પેરોવસ્કાઇટ ક્રિસ્ટલ સોલર સેલ સિલિકોન કરતાં 20 ટકા વધુ કાર્યક્ષમ હોઈ શકે છે.પેરોવસ્કાઇટ અને Si-PV સામગ્રીએ પણ 28 ટકા સુધીના રેકોર્ડ કાર્યક્ષમતા સ્તર દર્શાવ્યા છે.વધુમાં, સંશોધકોએ બાયફેસિયલ ટેક્નોલોજી વિકસાવી છે જે સૌર કોષોને પેનલની બંને બાજુથી ઉર્જા મેળવવા માટે સક્ષમ બનાવે છે.આ ખાસ કરીને વ્યવસાયિક એપ્લિકેશનો માટે ફાયદાકારક છે, કારણ કે તે ઇન્સ્ટોલેશન ખર્ચ પર નાણાં બચાવે છે.

પેરોવસ્કાઇટ્સ ઉપરાંત, સંશોધકો એવી સામગ્રીની પણ શોધ કરી રહ્યા છે જે ચાર્જ કેરિયર અથવા પ્રકાશ શોષક તરીકે કાર્ય કરી શકે.આ સામગ્રી સૌર કોષોને વધુ આર્થિક બનાવવામાં પણ મદદ કરી શકે છે.તેઓ પેનલ્સ બનાવવામાં પણ મદદ કરી શકે છે જે નુકસાન માટે ઓછી સંવેદનશીલ હોય છે.

સંશોધકો હાલમાં અત્યંત કાર્યક્ષમ ટેન્ડમ પેરોવસ્કાઈટ સોલર સેલ બનાવવા પર કામ કરી રહ્યા છે.આગામી બે વર્ષમાં આ સેલનું વ્યાપારીકરણ થવાની ધારણા છે.સંશોધકો યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી અને નેશનલ સાયન્સ ફાઉન્ડેશન સાથે સહયોગ કરી રહ્યા છે.

આ ઉપરાંત, સંશોધકો અંધારામાં સૌર ઉર્જા હાર્વેસ્ટ કરવાની નવી પદ્ધતિઓ પર પણ કામ કરી રહ્યા છે.આ પદ્ધતિઓમાં સૌર નિસ્યંદનનો સમાવેશ થાય છે, જે પાણીને શુદ્ધ કરવા માટે પેનલની ગરમીનો ઉપયોગ કરે છે.સ્ટેનફોર્ડ યુનિવર્સિટીમાં આ તકનીકોનું પરીક્ષણ કરવામાં આવી રહ્યું છે.

સંશોધકો થર્મોરેડિએટીવ પીવી ઉપકરણોના ઉપયોગની પણ તપાસ કરી રહ્યા છે.આ ઉપકરણો રાત્રે વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે પેનલમાંથી ગરમીનો ઉપયોગ કરે છે.આ ટેક્નોલોજી ખાસ કરીને ઠંડા વાતાવરણમાં ઉપયોગી થઈ શકે છે જ્યાં પેનલની કાર્યક્ષમતા મર્યાદિત હોય છે.અંધારાવાળી છત પર કોષોનું તાપમાન 25 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી વધુ વધી શકે છે.કોષોને પાણી દ્વારા પણ ઠંડુ કરી શકાય છે, જે તેમને વધુ અસરકારક બનાવે છે.

આ સંશોધકોએ તાજેતરમાં લવચીક સૌર કોષોનો ઉપયોગ પણ શોધી કાઢ્યો છે.આ પેનલ્સ પાણીમાં ડૂબી જવાનો સામનો કરી શકે છે અને અત્યંત હળવા હોય છે.તેઓ કાર દ્વારા ચલાવવામાં આવે તે પણ ટકી શકે છે.તેમના સંશોધનને Eni-MIT એલાયન્સ સોલર ફ્રન્ટિયર્સ પ્રોગ્રામ દ્વારા સમર્થન આપવામાં આવ્યું છે.તેઓ પીવી કોશિકાઓનું પરીક્ષણ કરવાની નવી પદ્ધતિ વિકસાવવામાં પણ સક્ષમ છે.

ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ્સ પર નવીનતમ સંશોધન વધુ કાર્યક્ષમ, ઓછી ખર્ચાળ અને વધુ ટકાઉ હોય તેવી તકનીકો વિકસાવવા પર કેન્દ્રિત છે.આ સંશોધન પ્રયાસો યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને સમગ્ર વિશ્વમાં જૂથોની વિશાળ શ્રેણી દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે.સૌથી આશાસ્પદ તકનીકોમાં બીજી પેઢીના પાતળા-ફિલ્મ સૌર કોષો અને લવચીક સૌર કોષોનો સમાવેશ થાય છે.