ಅಧ್ಯಯನವು ಕಾದಂಬರಿ ಆಲ್-ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಟಂಡೆಮ್ ಅನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ ಸೌರ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸೂರ್ಯನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಅಗ್ಗದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕೋಶ
ನವೀಕರಿಸಲಾಗದ ಮೂಲದ ಮೇಲೆ ನಮ್ಮ ಅವಲಂಬನೆ ಶಕ್ತಿ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು, ತೈಲ, ಅನಿಲದಂತಹ ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳು ಮಾನವಕುಲ ಮತ್ತು ಪರಿಸರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಚಂಡ ಋಣಾತ್ಮಕ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರಿದೆ. ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳ ದಹನವು ಹಸಿರುಮನೆ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಜಾಗತಿಕ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆವಾಸಸ್ಥಾನಗಳನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಗಾಳಿ, ನೀರು ಮತ್ತು ಭೂ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾರ್ವಜನಿಕ ಆರೋಗ್ಯದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಸಹಾಯ ಮಾಡುವ ಸುಸ್ಥಿರ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವ ತುರ್ತು ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿದೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಪಂಚವು ಶುದ್ಧ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಸೌರಶಕ್ತಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಅಂತಹ ಒಂದು ವಿಧಾನವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ - ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಾಗಿದೆ - ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ನ ಅನುಕೂಲಕರ ಅಂಶಗಳು ಸೌರ ಮಾನವರಿಗೆ ಮತ್ತು ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಿ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸಿದೆ ಸೌರ ಶಕ್ತಿ.
ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಯಾರಿಸಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ ಸೌರ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಇಂದು ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿವೆ. ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಸೌರ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಯಾವುದೇ ಇಂಧನದ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಬಳಕೆಯಿಲ್ಲದೆ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು. ಸಿಲಿಕಾನ್ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆ ಸೌರ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಗತಿಯಿಂದಾಗಿ ಫಲಕಗಳು ದಶಕಗಳಿಂದ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಿದೆ. ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ದಕ್ಷತೆ a ಸೌರ ಕೋಶವನ್ನು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಭಾಗ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆ ವೆಚ್ಚಗಳು ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ ಸೌರ ಇಂದು ಫಲಕಗಳು.
ಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಸೌರ ಜೀವಕೋಶಗಳು, ಟಂಡೆಮ್ ಸೌರ ಸೂರ್ಯನ ವರ್ಣಪಟಲದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಿಭಾಗಕ್ಕೂ ಹೊಂದುವಂತೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುವ ಕೋಶಗಳು ಸಹ ಲಭ್ಯವಿವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಒಟ್ಟಾರೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ನೀಲಿ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳು ಎಂಬ ವಸ್ತುವನ್ನು ಉತ್ತಮವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಅಂದರೆ ಸೂರ್ಯನ ವರ್ಣಪಟಲದ ಇನ್ನೊಂದು ಭಾಗ. ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳು ಬಹುಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿವೆ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೀಥೈಲಾಮೋನಿಯಮ್ ಲೆಡ್ ಟ್ರೈಹಲೈಡ್ (CH3NH3PbX3, ಇಲ್ಲಿ X ಅಯೋಡಿನ್, ಬ್ರೋಮಿನ್ ಅಥವಾ ಕ್ಲೋರಿನ್ ಪರಮಾಣು). ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪದರಗಳಾಗಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ. ಹಿಂದಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸೌರ ಕೋಶಗಳಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಿವೆ. ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಕೋಶಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಹಳದಿ, ಕೆಂಪು ಮತ್ತು ಹತ್ತಿರದ ಅತಿಗೆಂಪು ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲ ಮೇಲ್ಭಾಗವು ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನ ಮೇ 3 ರಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಎಲ್ಲಾ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಟಂಡೆಮ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಅದು 25 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಈ ವಸ್ತುವನ್ನು ಲೀಡ್-ಟಿನ್ ಮಿಶ್ರಿತ ಲೋ-ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್ ((FASnI3)0.6 MAPbI3)0.4 ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ; ಫಾರ್ಮಿಡಿನಿಯಮ್‌ಗೆ ಎಫ್‌ಎ ಮತ್ತು ಮೀಥೈಲಾಮೋನಿಯಂಗೆ ಎಂಎ). ಗಾಳಿಯಿಂದ ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಅನನುಕೂಲವೆಂದರೆ ಸ್ಫಟಿಕದ ಜಾಲರಿಯಲ್ಲಿ ದೋಷಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ನ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ ಸೌರ ಕೋಶವು ಜೀವಕೋಶದ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ನಲ್ಲಿನ ಟಿನ್ ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಸಂಶೋಧಕರು ಒಂದು ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಲೆಡ್-ಟಿನ್ ಮಿಶ್ರಿತ ಲೋ-ಬ್ಯಾಂಡ್ ಗ್ಯಾಪ್ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಲು ಅವರು ಗ್ವಾನಿಡಿನಿಯಮ್ ಥಿಯೋಸೈನೇಟ್ ಎಂಬ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತವನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ಗ್ವಾನಿಡಿನಿಯಮ್ ಥಿಯೋಸೈನೇಟ್ ಸಂಯುಕ್ತವು ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಆವರಿಸುತ್ತದೆ ಸೌರ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಫಿಲ್ಮ್ ಹೀಗೆ ಆಮ್ಲಜನಕವು ತವರದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಲು ಒಳಗೆ ಹೋಗುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇದು ನೇರವಾಗಿ ಸೌರ ಕೋಶದ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು 18 ರಿಂದ 20 ಪ್ರತಿಶತಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ಈ ಹೊಸ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ಬಳಸಿದ ಉನ್ನತ-ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಟಾಪ್ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಪದರದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ, ದಕ್ಷತೆಯು 25 ಪ್ರತಿಶತಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು.
ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಧ್ಯಯನವು ಎಲ್ಲಾ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಥಿನ್-ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಟಂಡೆಮ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಒಂದು ದಿನ ಸೌರ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿನ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ಹೊಸ ವಸ್ತುವು ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ್ದಾಗಿದೆ, ಅಗ್ಗವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ತಯಾರಿಕೆಯು ಸರಳವಾಗಿದೆ ಆದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳ ಟಂಡೆಮ್ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ವೆಚ್ಚ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳು ಮಾನವ ನಿರ್ಮಿತ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ, ಹಗುರವಾದ ಮತ್ತು ಅರೆ-ಪಾರದರ್ಶಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ವಸ್ತುವು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಮೀರಿಸಲು ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅದೇನೇ ಇದ್ದರೂ, ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್-ಆಧಾರಿತ ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳು ಟಂಡೆಮ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು ಇತರ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಅಡೆತಡೆಯಿಲ್ಲದೆ ಇರಿಸಿಕೊಂಡು ಶೇಕಡಾ 30 ರಷ್ಟು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಸರದ ಮೇಲಿನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ವಸ್ತುವನ್ನು ದೃಢವಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಮತ್ತು ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಸೌರಶಕ್ತಿ ವಲಯವು ವೇಗವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧ ಶಕ್ತಿಗಾಗಿ ಭರವಸೆಯ ಪರ್ಯಾಯವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ಅಂತಿಮ ಗುರಿಯಾಗಿದೆ.
***
{ಉದಾಹರಿಸಿದ ಮೂಲ(ಗಳ) ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾದ DOI ಲಿಂಕ್ ಅನ್ನು ಕ್ಲಿಕ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ನೀವು ಮೂಲ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಬಂಧವನ್ನು ಓದಬಹುದು}
ಮೂಲಗಳು)
ಟಾಂಗ್ ಜೆ ಮತ್ತು ಇತರರು. 2019 Sn-Pb ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ >1 μs ನ ವಾಹಕ ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಸಮರ್ಥ ಆಲ್-ಪೆರೋವ್‌ಸ್ಕೈಟ್ ಟಂಡೆಮ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಜ್ಞಾನ, 364 (6439). https://doi.org/10.1126/science.aav7911
