পেরোভস্কাইট সোলার প্রযুক্তিতে অগ্রগতি
জার্মানির হেল্মহোল্টজ-সেন্ট্রাম বার্লিন (HZB)-এর গবেষকরা একটি অত্যন্ত জটিল ট্রিপল-জাংশন পেরোভস্কাইট সোলার সেল তৈরি করেছেন যা ২৭.৩% দক্ষতার রেকর্ড অর্জন করেছে এবং ক্রমাগত অপারেশনে ৭৭০ ঘন্টার আয়ুষ্কাল প্রদর্শন করেছে। এই অগ্রগতি পেরোভস্কাইট ফটোভোল্টাইক্সের দুটি বড় চ্যালেঞ্জ: দক্ষতা এবং স্থায়িত্ব মোকাবেলা করে।
ট্রিপল-জাংশন সেল কীভাবে কাজ করে
ট্রিপল-জাংশন সোলার সেল তিনটি ভিন্ন শোষক স্তর স্তুপ করে, প্রতিটি সৌর বর্ণালীর একটি নির্দিষ্ট অংশ ক্যাপচার করার জন্য টিউন করা হয়। উচ্চ-শক্তি (নীল), মাঝারি-শক্তি (সবুজ), এবং নিম্ন-শক্তি (লাল) ফোটন শোষণকারী উপকরণ একত্রিত করে, এই কোষগুলি তাত্ত্বিকভাবে একক-জাংশন কোষের Shockley-Queisser সীমা অতিক্রম করতে পারে। HZB দল শক্তির ক্ষতি কমাতে এবং চার্জ নিষ্কাশন উন্নত করতে স্তরগুলির মধ্যে ইন্টারফেস অপ্টিমাইজ করেছে।
দক্ষতা এবং স্থিতিশীলতা মেট্রিক্স
নতুন কোষটি স্ট্যান্ডার্ড পরীক্ষার শর্তে ২৭.৩% এর প্রত্যয়িত দক্ষতা অর্জন করেছে। আরও গুরুত্বপূর্ণ, এটি ক্রমাগত আলোকসজ্জা এবং সর্বোচ্চ পাওয়ার পয়েন্ট ট্র্যাকিংয়ের ৭৭০ ঘন্টা পরে তার প্রাথমিক দক্ষতার ৮০% ধরে রেখেছে। এটি পূর্ববর্তী ট্রিপল-জাংশন পেরোভস্কাইট কোষগুলির তুলনায় একটি উল্লেখযোগ্য উন্নতি, যা প্রায়শই কয়েকশ ঘন্টার মধ্যে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।
উপাদান এবং উৎপাদন উদ্ভাবন
গবেষকরা তিনটি জংশন তৈরি করতে জৈব-অজৈব হাইব্রিড পেরোভস্কাইট এবং সম্পূর্ণ অজৈব পেরোভস্কাইটের সংমিশ্রণ ব্যবহার করেছেন। তারা অভিন্ন ফিল্ম গঠন নিশ্চিত করতে এবং ত্রুটি কমাতে উন্নত জমা কৌশল নিযুক্ত করেছে। দলটি নন-রেডিয়েটিভ পুনর্মিলন দমন করার জন্য একটি অভিনব প্যাসিভেশন কৌশলও তৈরি করেছে, যা দক্ষতা হ্রাসের একটি প্রধান কারণ।
সৌর শক্তির জন্য প্রভাব
পেরোভস্কাইট সোলার কোষগুলি তাদের কম খরচের উৎপাদন এবং উচ্চ দক্ষতার সম্ভাবনার কারণে তীব্র আগ্রহ আকর্ষণ করেছে। তবে, স্থিতিশীলতা সমস্যা বাণিজ্যিকীকরণে বাধা সৃষ্টি করেছে। HZB প্রদর্শন দেখায় যে ট্রিপল-জাংশন ডিজাইন উচ্চ দক্ষতা এবং বর্ধিত অপারেশনাল লাইফ উভয়ই অর্জন করতে পারে, যা পেরোভস্কাইট প্রযুক্তিকে ইউটিলিটি-স্কেল সোলার ফার্ম এবং বিল্ডিং-ইন্টিগ্রেটেড ফটোভোল্টাইক্সে ব্যবহারিক প্রয়োগের কাছাকাছি নিয়ে আসে।
অন্যান্য প্রযুক্তির সাথে তুলনা
একক-জাংশন পেরোভস্কাইট কোষগুলি প্রায় ২৫-২৬% দক্ষতায় পৌঁছেছে, যখন সিলিকন কোষগুলি সর্বোচ্চ ২৭% এর কাছাকাছি। ট্রিপল-জাংশন ডিজাইন এই সীমা অতিক্রম করতে পারে। এই কোষের ২৭.৩% দক্ষতা সেরা সিলিকন-পেরোভস্কাইট ট্যান্ডেমের সাথে প্রতিযোগিতামূলক, তবে সম্পূর্ণ পেরোভস্কাইট-ভিত্তিক হওয়ার সুবিধা রয়েছে, যা উৎপাদনকে সহজ করে।
ভবিষ্যত গবেষণার দিকনির্দেশনা
HZB দল নতুন এনক্যাপসুলেশন পদ্ধতি এবং বিকল্প যোগাযোগ উপকরণ অন্বেষণ করে আরও স্থিতিশীলতা উন্নত করার পরিকল্পনা করেছে। তারা ল্যাবরেটরি স্কেল থেকে বাণিজ্যিক মডিউলে কোষের আকার বাড়ানোর লক্ষ্যও রাখে। প্রযুক্তি স্থানান্তর ত্বরান্বিত করতে শিল্প অংশীদারদের সাথে সহযোগিতা চলছে।
উপসংহার
২৭.৩% দক্ষতা এবং ৭৭০ ঘন্টা আয়ুষ্কাল সহ একটি ট্রিপল-জাংশন পেরোভস্কাইট সোলার সেলের বিকাশ ফটোভোল্টাইক গবেষণায় একটি গুরুত্বপূর্ণ মাইলফলক চিহ্নিত করে। এটি প্রদর্শন করে যে পেরোভস্কাইট প্রযুক্তি উচ্চ কর্মক্ষমতা এবং স্থায়িত্ব উভয়ই অর্জন করতে পারে, যা পরবর্তী প্রজন্মের সোলার কোষগুলির পথ প্রশস্ত করে যা দক্ষ, স্থিতিশীল এবং সাশ্রয়ী।
এই নিবন্ধটি Interesting Engineering-এর রিপোর্টিংয়ের উপর ভিত্তি করে তৈরি। মূল নিবন্ধটি পড়ুন।
Originally published on interestingengineering.com