फोटोवोल्टिक पैनलों पर नवीनतम शोध

वर्तमान में, शोधकर्ता फोटोवोल्टिक अनुसंधान के तीन मुख्य क्षेत्रों पर काम कर रहे हैं: क्रिस्टलीय सिलिकॉन, पेरोव्स्काइट्स और लचीले सौर सेल।तीनों क्षेत्र एक-दूसरे के पूरक हैं, और उनमें फोटोवोल्टिक तकनीक को और भी अधिक कुशल बनाने की क्षमता है।

क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर पैनलों में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला अर्धचालक पदार्थ है।हालाँकि, इसकी दक्षता सैद्धांतिक सीमा से काफी कम है।इसलिए, शोधकर्ताओं ने उन्नत क्रिस्टलीय पीवी विकसित करने पर ध्यान केंद्रित करना शुरू कर दिया है।राष्ट्रीय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला वर्तमान में III-V मल्टीजंक्शन सामग्रियों को विकसित करने पर ध्यान केंद्रित कर रही है जिनकी दक्षता स्तर 30% तक होने की उम्मीद है।

पेरोव्स्काइट एक अपेक्षाकृत नए प्रकार का सौर सेल है जिसे हाल ही में प्रभावी और कुशल दिखाया गया है।इन सामग्रियों को "प्रकाश संश्लेषक परिसरों" के रूप में भी जाना जाता है।इनका उपयोग सौर सेलों की दक्षता बढ़ाने के लिए किया गया है।उम्मीद है कि अगले कुछ वर्षों में इनका व्यावसायीकरण हो जाएगा।सिलिकॉन की तुलना में, पेरोव्स्काइट अपेक्षाकृत सस्ते हैं और इसमें संभावित अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है।

एक प्रभावी और टिकाऊ सौर सेल बनाने के लिए पेरोव्स्काइट्स को सिलिकॉन सामग्री के साथ जोड़ा जा सकता है।पेरोव्स्काइट क्रिस्टल सौर सेल सिलिकॉन की तुलना में 20 प्रतिशत अधिक कुशल हो सकते हैं।पेरोव्स्काइट और सी-पीवी सामग्रियों ने भी 28 प्रतिशत तक का रिकॉर्ड दक्षता स्तर दिखाया है।इसके अलावा, शोधकर्ताओं ने बाइफेशियल तकनीक विकसित की है जो सौर कोशिकाओं को पैनल के दोनों ओर से ऊर्जा प्राप्त करने में सक्षम बनाती है।यह व्यावसायिक अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से फायदेमंद है, क्योंकि यह स्थापना लागत पर पैसा बचाता है।

पेरोव्स्काइट्स के अलावा, शोधकर्ता उन सामग्रियों की भी खोज कर रहे हैं जो चार्ज वाहक या प्रकाश अवशोषक के रूप में कार्य कर सकते हैं।ये सामग्रियां सौर कोशिकाओं को अधिक किफायती बनाने में भी मदद कर सकती हैं।वे ऐसे पैनल बनाने में भी मदद कर सकते हैं जो क्षति के प्रति कम संवेदनशील हों।

शोधकर्ता वर्तमान में एक अत्यंत कुशल टेंडेम पेरोव्स्काइट सौर सेल बनाने पर काम कर रहे हैं।अगले कुछ वर्षों में इस सेल का व्यावसायीकरण होने की उम्मीद है।शोधकर्ता अमेरिकी ऊर्जा विभाग और राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन के साथ सहयोग कर रहे हैं।

इसके अलावा, शोधकर्ता अंधेरे में सौर ऊर्जा संचयन के नए तरीकों पर भी काम कर रहे हैं।इन विधियों में सौर आसवन शामिल है, जो पानी को शुद्ध करने के लिए पैनल से निकलने वाली गर्मी का उपयोग करता है।इन तकनीकों का परीक्षण स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में किया जा रहा है।

शोधकर्ता थर्मोरेडिएटिव पीवी उपकरणों के उपयोग की भी जांच कर रहे हैं।ये उपकरण रात में बिजली उत्पन्न करने के लिए पैनल से गर्मी का उपयोग करते हैं।यह तकनीक ठंडी जलवायु में विशेष रूप से उपयोगी हो सकती है जहां पैनल दक्षता सीमित है।अँधेरी छत पर कोशिकाओं का तापमान 25डिग्री सेल्सियस से अधिक तक बढ़ सकता है।कोशिकाओं को पानी से भी ठंडा किया जा सकता है, जो उन्हें अधिक प्रभावी बनाता है।

इन शोधकर्ताओं ने हाल ही में लचीली सौर कोशिकाओं के उपयोग की भी खोज की है।ये पैनल पानी में डूबने का सामना कर सकते हैं और बेहद हल्के हैं।वे कार से कुचले जाने का भी सामना करने में सक्षम हैं।उनका शोध Eni-MIT एलायंस सोलर फ्रंटियर्स प्रोग्राम द्वारा समर्थित है।वे पीवी कोशिकाओं के परीक्षण की एक नई विधि भी विकसित करने में सक्षम हैं।

फोटोवोल्टिक पैनलों पर नवीनतम शोध उन प्रौद्योगिकियों को विकसित करने पर केंद्रित है जो अधिक कुशल, कम महंगी और अधिक टिकाऊ हैं।ये शोध प्रयास संयुक्त राज्य अमेरिका और दुनिया भर में समूहों की एक विस्तृत श्रृंखला द्वारा किए जा रहे हैं।सबसे आशाजनक प्रौद्योगिकियों में दूसरी पीढ़ी की पतली-फिल्म सौर सेल और लचीली सौर सेल शामिल हैं।