નવા પ્રકારના સૌર કોષો: પેરોવસ્કાઇટની સંભવિતતા

બ્રાન્ડેનબર્ગ એન ડેર હેવેલ, જર્મનીની બહારની બાજુએ, એક ફેક્ટરી આવેલી છે જે સૌર ઊર્જાના ભાવિમાં ક્રાંતિ લાવવાનું વચન આપે છે. ત્યાં, બ્રિટિશ કંપની ઓક્સફોર્ડ પીવી સોલર સેલ બનાવે છે જે ઉપયોગ કરે છે પેરોવસ્કાઇટ્સ, એક એવી સામગ્રી કે જેને ઘણા સૌર ઊર્જાના ભાવિ માટે ચાવીરૂપ માને છે. આ કોષો પેરોવસ્કાઈટ પર આધારિત નવી પ્રકારની ટેકનોલોજીનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જે નવીનીકરણીય ઉર્જાના લેન્ડસ્કેપને બદલી શકે છે.

સૌર ટેકનોલોજી ફેક્ટરી

Oxford PV ફેક્ટરી શાંત ગ્રામ્ય વિસ્તારોથી ઘેરાયેલી છે, પરંતુ અંદર, નવીનતાઓ વિકસાવવામાં આવી રહી છે જે સૌર ઉર્જા ઉત્પાદનમાં પરિવર્તન લાવી શકે છે. કંપનીના ચીફ ટેક્નોલોજી ઓફિસર ક્રિસ કેસ, આ સ્થળને "મારી સૌથી ઊંડી આકાંક્ષાઓની અનુભૂતિ" તરીકે વર્ણવે છે.

Oxford PV, QCells જેવી અન્ય કંપનીઓ સાથે મળીને પેરોવસ્કાઈટ ટેક્નોલોજીમાં વિશ્વાસ મૂક્યો છે. આ ફોટોવોલ્ટેઇક સામગ્રી, પ્રમાણમાં સસ્તી અને મેળવવામાં સરળ છે, જેણે સૌર પેનલ્સની કાર્યક્ષમતા સુધારવામાં મોટી સંભાવના દર્શાવી છે. વાસ્તવમાં, એવી અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે કે પેરોવસ્કાઇટ-સિલિકોન કોષો સાથેના વ્યવસાયિક સૌર પેનલ્સ આવતા વર્ષે બજારમાં પ્રવેશ કરશે.

આ ક્ષેત્રની અન્ય કંપનીઓની વાત કરીએ તો, હનવા ક્યુસેલ્સે સિલિકોન અને પેરોવસ્કાઈટને એકીકૃત કરીને ટેન્ડમ સોલાર સેલ માટે પ્રોડક્શન લાઇનમાં $100 મિલિયનનું રોકાણ કરવાનો ઈરાદો જાહેર કર્યો, જે 2024ના અંત સુધીમાં કાર્યરત થશે. આ દર્શાવે છે કે મોટી બ્રાન્ડ્સ સટ્ટાબાજી કરી રહી છે. આ નવીનતા પર ભારે.

પેરોવસ્કાઇટ ટેક્નોલોજી સાથે નવા પ્રકારનો સોલર સેલ

પેરોવસ્કાઇટથી બનેલા સૌર કોષો વિશે જે રસપ્રદ છે તે પરંપરાગત સિલિકોન કોષોની તુલનામાં વધુ સૂર્યપ્રકાશ મેળવવાની તેમની ક્ષમતા છે. બંને સામગ્રીને એકીકૃત કરીને, જે તરીકે ઓળખાય છે તેના દ્વારા ટેન્ડમ સૌર કોષો, કુલ ઊર્જા રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા વધારી શકાય છે. જ્યારે સિલિકોન સૌર કોષો એકલા 26% કાર્યક્ષમતા સુધી પહોંચી શકે છે, ત્યારે પેરોવસ્કાઈટ ટેન્ડમ કોષો સરળતાથી તે મર્યાદાને ઓળંગી જાય છે, 31,6% સુધી હાંસલ કરે છે, જેમ કે તાજેતરમાં ફ્રેનહોફર સંસ્થા દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું છે.

ટેન્ડમ કોશિકાઓમાં સૌર તરંગલંબાઇની વધુ શ્રેણી મેળવવાનો ફાયદો છે. આ પરંપરાગત સિલિકોન કોષોની તુલનામાં 20% વધુ ઉર્જા ઉત્પાદનની મંજૂરી આપે છે. જો કે, પેરોવસ્કાઇટ્સનો પ્રારંભિક ખર્ચ એક પડકાર રહે છે, જો કે ટેક્નોલોજીના સમર્થકો નોંધે છે કે ગીચ શહેરી વિસ્તારો અથવા ઔદ્યોગિક સંકુલમાં જ્યાં જમીન મર્યાદિત છે, વીજળીનું ઉત્પાદન ઝડપથી વધારાના ખર્ચને સરભર કરશે.

નવા પ્રકારના પેરોવસ્કાઇટ સોલર સેલની અસર

આ ટેકનોલોજીની અસર નોંધપાત્ર છે. સિલિકોન કોશિકાઓથી વિપરીત, પેરોવસ્કાઇટ કોષો ઉત્પાદન ખર્ચમાં ઘટાડો કરીને ખૂબ નીચા તાપમાને ઉત્પાદન કરી શકાય છે. વધુમાં, તેઓ વધુ લવચીક અને હળવા હોય છે, અને વધુ વૈવિધ્યસભર સપાટીઓ પર લાગુ કરી શકાય છે, જેમ કે બાલ્કનીઓ અથવા તો વિન્ડો ફ્રેમ્સ.

સુધીની સોલાર એનર્જી માર્કેટની જરૂર હોવાની અપેક્ષા છે 75 ટેરાવોટ (TW) ક્ષમતા વર્તમાન 2050 TW ની સરખામણીમાં 1,2 સુધીમાં સ્થાપિત. પેરોવસ્કાઇટ્સમાં પ્રગતિ હોવા છતાં, પડકાર તેમની ટકાઉપણું રહે છે. તેમ છતાં, સામગ્રી અને સપાટીની સારવારમાં મહત્વપૂર્ણ પ્રગતિ, જેમ કે નિષ્ક્રિયતા, તેમની લાંબા ગાળાની સ્થિરતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરી રહ્યા છે.

ઉદાહરણ તરીકે, સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે એમિનોસિલેન્સનો ઉપયોગ કરીને પેસિવેશન પેરોવસ્કાઇટ કોશિકાઓની કાર્યક્ષમતા અને ઓપરેશનલ સ્થિરતા બંનેમાં સુધારો કરી શકે છે. આ સારવારો માટે આભાર, આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓમાં 95 કલાકના ઉપયોગ પછી મૂળ કાર્યક્ષમતા 1.500% સુધી જાળવી રાખવાનું શક્ય બન્યું છે.

કાર્યક્ષમતામાં રેકોર્ડ્સ

પેરોવસ્કાઇટ સૌર કોષો ખૂબ જ ઝડપથી વિકસિત થયા છે. જ્યારે 2009 માં તેઓ ભાગ્યે જ 3,8% સૂર્યપ્રકાશને ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરી શક્યા, વર્તમાન સંસ્કરણો પહેલેથી જ 26,1% કાર્યક્ષમતા સુધી પહોંચે છે, અને તે પણ 31,6% સિલિકોન સાથે તેમના ટેન્ડમ સ્વરૂપમાં, જેમ આપણે પહેલા ઉલ્લેખ કર્યો છે.

વધુમાં, વિશ્વભરની કેટલીક પ્રયોગશાળાઓ આ કોષોના વધુ અદ્યતન સંસ્કરણોની શોધ કરી રહી છે, જેમ કે કોષો પેરોવસ્કાઇટ-પેરોવસ્કાઇટ ટેન્ડમ, જે સંપૂર્ણપણે સિલિકોન સાથે વિતરિત કરે છે, અને જેણે પહેલાથી જ 28,49% ની કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરી છે. જ્યારે આ સંસ્કરણો હજી વિકાસમાં છે, ત્યારે તેઓ સિલિકોન કરતાં ઘણી સસ્તી સામગ્રી સાથે સૌર સ્પેક્ટ્રમના વિવિધ ભાગોને કેપ્ચર કરવાની તેમની ક્ષમતાને કારણે વધુ ઉર્જા ઉત્પાદનની શક્યતા પ્રદાન કરે છે.

વ્યવહારિક દ્રષ્ટિએ, આ એડવાન્સિસ માત્ર સૌર કોષોની પરંપરાગત મર્યાદાઓને આગળ ધપાવે છે, પરંતુ આ તકનીકોના એકંદર ખર્ચને ઘટાડી શકે છે, જે તેમને વિશાળ શ્રેણીના કાર્યક્રમો માટે વધુ સુલભ અને લવચીક બનાવે છે. આ વિશ્વભરમાં સૌર ઊર્જાના મોટા પાયે અપનાવવાની ચાવી છે.

આ તમામ નવીનતાઓ સાથે, જો કે હજુ પણ પડકારો ઉકેલવાના બાકી છે, જેમ કે ભેજ અથવા ગરમીને કારણે અધોગતિ, પેરોવસ્કાઈટ નવીનીકરણીય ઉર્જા ઉદ્યોગમાં સાચી ક્રાંતિ પેદા કરવાના માર્ગ પર છે. જો ટકાઉપણુંમાં એડવાન્સિસ કાર્યક્ષમતા સાથે મેળ ખાતી હોય, તો પેરોવસ્કાઇટ્સ વર્તમાન તકનીકોને વટાવી શકે છે અને વિશ્વની સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ કરવાની રીતમાં ધરમૂળથી ફેરફાર કરે તેવી શક્યતા છે.

આ ટેક્નોલોજી એક પછી એક રેકોર્ડ તોડી રહી છે, તેમાં કોઈ શંકા નથી કે આપણે સૌર ઉર્જા માટે એક નવા યુગની ટોચ પર છીએ, એવો યુગ જ્યાં સ્વચ્છ ઉર્જા પહેલા કરતા વધુ કાર્યક્ષમ, સુલભ અને વ્યવહારુ હશે.