एनआरईएल के लिए एक और सफलता: कैल्शियम टाइटेनाइट सौर कोशिकाओं के लिए 24 प्रतिशत दक्षता

एनआरईएल और अमेरिका के विश्वविद्यालयों के शोधकर्ताओं की एक टीम ने बताया है कि नवीनतम कैल्शियम टाइटेनाइट सौर सेल ने 24 प्रतिशत की दक्षता हासिल कर ली है, 2,400 घंटे के संचालन के बाद 55 डिग्री सेल्सियस पर सूरज की किरण के दोगुने पर अपनी मूल दक्षता का 87 प्रतिशत बनाए रखा है।

रिपोर्ट के अनुसार, यह "अपने प्रकार की किसी भी कोशिका संरचना की उच्चतम दक्षता" है।

नेशनल रिन्यूएबल एनर्जी लेबोरेटरी (एनआरईएल) और टोलेडो विश्वविद्यालय, बोल्डर में कोलोराडो विश्वविद्यालय और कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो के शोधकर्ताओं ने 3- (एमिनोमिथाइल) नामक एक नए अणु का उपयोग करके ग्लास सब्सट्रेट पर परतें रखीं। पाइरीडीन (3-APy), एक वास्तुकला जो कांच के सब्सट्रेट पर परतों को जमा करने के तरीके में सामान्य आर्किटेक्चर से भिन्न होती है।

टीम ने अपनी उच्च स्थिरता और अग्रानुक्रम सौर कोशिकाओं में एकीकरण के कारण पूर्व विधि को चुना। इस वास्तुकला का उपयोग करते हुए, अनुसंधान ने चेल्कोजेनाइड सौर सेल की सतह पर 3-(एमिनोमिथाइल) पाइरीडीन (3-APy) नामक एक नया अणु जोड़ा। यह अणु सेल के अंदर एमिडीन के साथ प्रतिक्रिया करता है और चाकोजेनाइड परत की सतह पर एक विद्युत क्षेत्र बनाता है।

एनआरईएल के सेंटर फॉर केमिस्ट्री एंड नैनोसाइंस के एक वरिष्ठ वैज्ञानिक काई झू के अनुसार, "यह अचानक न केवल दक्षता के मामले में, बल्कि स्थिरता के मामले में भी बैटरी के प्रदर्शन को एक बड़ा बढ़ावा देता है।"

प्रतिक्रियाशील सतह इंजीनियरिंग, जिसे शोधकर्ता 3-APy के रूप में संदर्भित करेंगे, उल्टे सेल प्रदर्शन में उल्लेखनीय रूप से सुधार कर सकते हैं, और शोधकर्ताओं का मानना ​​​​है कि यह उल्टे कोशिकाओं की दक्षता को 23 प्रतिशत से कम से 25 प्रतिशत से अधिक तक बढ़ा सकता है।

उनका शोध वैज्ञानिक पत्रिका नेचर में 'सरफेस रिएक्शन्स फॉर एफिशिएंट एंड स्टेबल इनवर्टेड कैल्शियम टाइटेनाइट सोलर सेल्स' शीर्षक से प्रकाशित हुआ है।

अक्टूबर 2020 में, एनआरईएल ने एपेक्स फ्लेक्स नामक एक नई चाकोजेनाइड सामग्री बनाई, जिसने कांच पर 2- पक्षीय ऑल-चेल्कोजनाइड टेंडेम सौर कोशिकाओं के लिए 23.1 प्रतिशत और वाहन अनुप्रयोगों के लिए लचीले प्लास्टिक सबस्ट्रेट्स पर 21.3 प्रतिशत की बिजली रूपांतरण दक्षता की सूचना दी (देखें। 23.1 प्रतिशत दक्षता ऑल-चाल्कोजनाइड टेंडेम सोलर सेल)।

इससे पहले, वुपर्टल विश्वविद्यालय के जर्मन शोधकर्ताओं ने एक अल्ट्रा-थिन इंडियम ऑक्साइड परत का उपयोग करके एक अग्रानुक्रम कैल्शियम टाइटेनाइट और कार्बनिक सौर सेल के लिए 24 प्रतिशत की दक्षता की घोषणा की (टंडेम कैल्शियम टाइटेनाइट / कार्बनिक कोशिकाओं के लिए 24 प्रतिशत दक्षता देखें)।

इसके अलावा, मीडिया ने बताया कि नानजिंग यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी में उन्नत सामग्री संस्थान से शिक्षाविद हुआंग वेई और प्रोफेसर चेन योंगहुआ की टीम हजारों प्रयोगों के साथ सात साल के लिए नई सौर सामग्री "चालकोजेनाइड" पर शोध कर रही है, और ने "चालकोजेनाइड सौर कोशिकाओं" के लिए 24 प्रतिशत की फोटोवोल्टिक रूपांतरण दक्षता हासिल की है। टीम ने 24 प्रतिशत का अंतरराष्ट्रीय अग्रणी स्तर हासिल किया है।