ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പാനലുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഏറ്റവും പുതിയ ഗവേഷണം

നിലവിൽ, ഫോട്ടോവോൾട്ടായിക്സ് ഗവേഷണത്തിന്റെ മൂന്ന് പ്രധാന മേഖലകളിൽ ഗവേഷകർ പ്രവർത്തിക്കുന്നു: ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ, പെറോവ്സ്കൈറ്റുകൾ, ഫ്ലെക്സിബിൾ സോളാർ സെല്ലുകൾ.മൂന്ന് മേഖലകളും പരസ്പര പൂരകങ്ങളാണ്, കൂടാതെ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സാങ്കേതികവിദ്യ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമാക്കാനുള്ള കഴിവും അവയ്‌ക്കുണ്ട്.

സോളാർ പാനലുകളിൽ ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന അർദ്ധചാലക വസ്തുവാണ് ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ.എന്നിരുന്നാലും, അതിന്റെ കാര്യക്ഷമത സൈദ്ധാന്തിക പരിധിക്ക് വളരെ താഴെയാണ്.അതിനാൽ, ഗവേഷകർ വിപുലമായ ക്രിസ്റ്റലിൻ പിവികൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കാൻ തുടങ്ങി.നാഷണൽ റിന്യൂവബിൾ എനർജി ലബോറട്ടറി നിലവിൽ 30% വരെ കാര്യക്ഷമത പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന III-V മൾട്ടിജംഗ്ഷൻ മെറ്റീരിയലുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു.

പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾ താരതമ്യേന പുതിയ തരം സോളാർ സെല്ലാണ്, അവ ഫലപ്രദവും കാര്യക്ഷമവുമാണെന്ന് അടുത്തിടെ തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.ഈ പദാർത്ഥങ്ങളെ "ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് കോംപ്ലക്സുകൾ" എന്നും വിളിക്കുന്നു.സോളാർ സെല്ലുകളുടെ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ അവ ഉപയോഗിച്ചു.അടുത്ത ഏതാനും വർഷങ്ങൾക്കുള്ളിൽ അവ വാണിജ്യവത്കരിക്കപ്പെടുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.സിലിക്കണുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾ താരതമ്യേന ചെലവുകുറഞ്ഞതും വിപുലമായ സാധ്യതയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകളുമാണ്.

പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾ സിലിക്കൺ വസ്തുക്കളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ഫലപ്രദവും മോടിയുള്ളതുമായ സോളാർ സെൽ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും.പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ക്രിസ്റ്റൽ സോളാർ സെല്ലുകൾക്ക് സിലിക്കണേക്കാൾ 20 ശതമാനം കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമതയുണ്ടാകും.പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ്, എസ്‌ഐ-പിവി മെറ്റീരിയലുകളും 28 ശതമാനം വരെ റെക്കോർഡ് കാര്യക്ഷമത കാണിക്കുന്നു.കൂടാതെ, പാനലിന്റെ ഇരുവശത്തുനിന്നും ഊർജ്ജം ശേഖരിക്കാൻ സോളാർ സെല്ലുകളെ പ്രാപ്തമാക്കുന്ന ബൈഫേഷ്യൽ സാങ്കേതികവിദ്യയും ഗവേഷകർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.ഇത് വാണിജ്യ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് പ്രത്യേകിച്ചും പ്രയോജനകരമാണ്, കാരണം ഇത് ഇൻസ്റ്റലേഷൻ ചെലവിൽ പണം ലാഭിക്കുന്നു.

പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾക്ക് പുറമേ, ചാർജ് കാരിയറുകളോ ലൈറ്റ് അബ്സോർബറുകളോ ആയി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുന്ന വസ്തുക്കളും ഗവേഷകർ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു.സോളാർ സെല്ലുകളെ കൂടുതൽ ലാഭകരമാക്കാനും ഈ വസ്തുക്കൾ സഹായിക്കും.കേടുപാടുകൾക്ക് സാധ്യതയില്ലാത്ത പാനലുകൾ സൃഷ്ടിക്കാനും അവ സഹായിക്കും.

ഗവേഷകർ നിലവിൽ വളരെ കാര്യക്ഷമമായ ഒരു ടാൻഡം പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെൽ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള പരിശ്രമത്തിലാണ്.അടുത്ത രണ്ട് വർഷത്തിനുള്ളിൽ ഈ സെൽ വാണിജ്യവൽക്കരിക്കപ്പെടുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.യുഎസ് ഊർജ വകുപ്പുമായും നാഷണൽ സയൻസ് ഫൗണ്ടേഷനുമായും ഗവേഷകർ സഹകരിക്കുന്നു.

കൂടാതെ, ഇരുട്ടിൽ സൗരോർജ്ജം ശേഖരിക്കുന്നതിനുള്ള പുതിയ രീതികളിലും ഗവേഷകർ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.ഈ രീതികളിൽ സോളാർ വാറ്റിയെടുക്കൽ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇത് വെള്ളം ശുദ്ധീകരിക്കാൻ പാനലിൽ നിന്നുള്ള താപം ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഈ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ സ്റ്റാൻഫോർഡ് സർവകലാശാലയിൽ പരീക്ഷിച്ചുവരികയാണ്.

തെർമോഡിയേറ്റീവ് പിവി ഉപകരണങ്ങളുടെ ഉപയോഗവും ഗവേഷകർ അന്വേഷിക്കുന്നുണ്ട്.ഈ ഉപകരണങ്ങൾ രാത്രിയിൽ വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് പാനലിൽ നിന്നുള്ള ചൂട് ഉപയോഗിക്കുന്നു.പാനലിന്റെ കാര്യക്ഷമത പരിമിതമായ തണുത്ത കാലാവസ്ഥയിൽ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ പ്രത്യേകിച്ചും ഉപയോഗപ്രദമാകും.ഒരു ഇരുണ്ട മേൽക്കൂരയിൽ സെല്ലുകളുടെ താപനില 25 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ കൂടുതലായി വർദ്ധിക്കും.കോശങ്ങളെ വെള്ളം കൊണ്ട് തണുപ്പിക്കാനും കഴിയും, അത് അവയെ കൂടുതൽ ഫലപ്രദമാക്കുന്നു.

ഈ ഗവേഷകർ അടുത്തിടെ വഴക്കമുള്ള സോളാർ സെല്ലുകളുടെ ഉപയോഗവും കണ്ടെത്തി.ഈ പാനലുകൾക്ക് വെള്ളത്തിൽ മുങ്ങുന്നത് നേരിടാൻ കഴിയും, മാത്രമല്ല വളരെ ഭാരം കുറഞ്ഞവയുമാണ്.ഒരു കാർ ഇടിച്ചുകയറുന്നത് ചെറുക്കാനും അവർക്ക് കഴിയും.അവരുടെ ഗവേഷണത്തെ Eni-MIT അലയൻസ് സോളാർ ഫ്രോണ്ടിയേഴ്സ് പ്രോഗ്രാം പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.പിവി സെല്ലുകൾ പരിശോധിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ രീതി വികസിപ്പിക്കാനും അവർക്ക് കഴിഞ്ഞു.

ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക്ക് പാനലുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഏറ്റവും പുതിയ ഗവേഷണം കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവും ചെലവ് കുറഞ്ഞതും കൂടുതൽ മോടിയുള്ളതുമായ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിലാണ് ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്.യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലും ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഗ്രൂപ്പുകളുടെ വിശാലമായ ശ്രേണിയാണ് ഈ ഗവേഷണ ശ്രമങ്ങൾ നടത്തുന്നത്.രണ്ടാം തലമുറയിലെ നേർത്ത-ഫിലിം സോളാർ സെല്ലുകളും ഫ്ലെക്സിബിൾ സോളാർ സെല്ലുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു.