রোল-টু-রোল-গড়া হাইব্রিড পেরোভস্কাইট সৌর কোষগুলি রেকর্ড দক্ষতায় পৌঁছেছে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

হাইব্রিড পেরোভস্কাইট উপকরণ থেকে তৈরি বৃহৎ-ক্ষেত্রের সৌর কোষগুলি বাণিজ্যিকীকরণের আরও কাছাকাছি নিয়ে গেছে অস্ট্রেলিয়া এবং যুক্তরাজ্যের গবেষকদের ধন্যবাদ যারা প্রথমবারের মতো শিল্প পদ্ধতিতে কোষগুলি তৈরি করেছিলেন। রোল-টু-রোল প্রিন্টিং নামে পরিচিত একটি কৌশল ব্যবহার করে পরিবেষ্টিত পরিস্থিতিতে উত্পাদিত, কোষগুলি পৃথক ছোট-এরিয়া কোষের জন্য 15.5% পর্যন্ত এবং বড়-এরিয়া মডিউলগুলিতে সিরিয়ালি-সংযুক্তগুলির জন্য 11% পর্যন্ত তুলনামূলকভাবে উচ্চ শক্তি রূপান্তর দক্ষতা দেখায়। গবেষকদের মতে, কোষগুলি উৎপাদনের জন্যও সস্তা হবে, উৎপাদন 0.70 1 000 মিটারে পৌঁছলে গণনা করা খরচ প্রতি ওয়াট 000 ডলারে নেমে আসবে।² প্রতি বছরে.

একটি পেরোভস্কাইট উপাদানকে "হাইব্রিড" বলা হয় যখন এতে অজৈব এবং জৈব উভয় উপাদান থাকে। সমস্ত পেরোভস্কাইটের মতো, হাইব্রিডের রাসায়নিক সূত্র ABX রয়েছে₃, কিন্তু এই ক্ষেত্রে A হল একটি জৈব ক্যাটেশন, যখন B হল সীসা এবং X আয়োডাইড, ব্রোমাইড বা অন্য হ্যালাইড হতে পারে। কাঠামোগতভাবে, তারা একটি সীসা হ্যালাইড ফ্রেমওয়ার্ক ধারণ করে যা ছোট জৈব ক্যাটেশনে ভরা, এবং তারা পাতলা-ফিল্ম সৌর কোষগুলির জন্য অনেক প্রতিশ্রুতি দেখায় কারণ তাদের সুরযোগ্য ব্যান্ডগ্যাপগুলি তাদের সৌর-বর্ণালী তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিস্তৃত পরিসরে আলো শোষণ করতে দেয়।

"আমরা দীর্ঘকাল ধরে মুদ্রিত জৈব সৌর কোষগুলিতে কাজ করছি, কিন্তু পেরোভস্কাইট সৌর কোষের উদ্ভব হলে জৈব সৌর কোষের ক্ষেত্র তুলনামূলকভাবে ধীরে ধীরে অগ্রসর হচ্ছিল," বলেছেন দুজিন ভাক অস্ট্রেলিয়ার কমনওয়েলথ সায়েন্টিফিক অ্যান্ড ইন্ডাস্ট্রিয়াল রিসার্চ অর্গানাইজেশন (সিএসআইআরও), যারা থেকে সহকর্মীদের সঙ্গে একসঙ্গে প্রকল্পের নেতৃত্বে কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়, মোনাশ বিশ্ববিদ্যালয় এবং নিউ সাউথ ওয়েলস বিশ্ববিদ্যালয়.

ভাকের মতো গবেষকদের জন্য, হাইব্রিড পেরোভস্কাইট সৌর কোষ সম্পর্কে উত্তেজনাপূর্ণ বিষয় হল যে তাদের শক্তি রূপান্তর দক্ষতা, নীতিগতভাবে, সিলিকন, গ্যালিয়াম আর্সেনাইড বা ক্যাডমিয়াম টেলুরাইডের মতো প্রতিষ্ঠিত সৌর-কোষ উপাদানগুলির সমান। অনুশীলনে, তবে, উচ্চ-দক্ষ হাইব্রিড পেরোভস্কাইট সৌর কোষগুলি এখনও পর্যন্ত শুধুমাত্র পরীক্ষাগারে প্রদর্শিত হয়েছে। শিল্প প্রক্রিয়া ব্যবহার করে এই উপকরণগুলি থেকে দক্ষ বড়-এরিয়া ডিভাইস তৈরি করা চ্যালেঞ্জিং রয়ে গেছে।

11 সেমি² প্যানেলে 50% দক্ষতা

সর্বশেষ কাজে, ভাক এবং সহকর্মীরা দেখিয়েছেন যে তারা হাইব্রিড পেরোভস্কাইট সোলার প্যানেল তৈরি করতে পারে যার দক্ষতা 11% এবং 50 সেমি পর্যন্ত ক্ষেত্রফল।² রোল-টু-রোল প্রিন্টিং ব্যবহার করে। এই কৌশলটি একটি ক্রমাগত প্রক্রিয়ায় কোষ তৈরি করে যা সংবাদপত্র ছাপানোর পদ্ধতির সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, ধারাবাহিক আবরণ, মুদ্রণ এবং শুকানোর পর্যায়গুলি এক প্রান্তে ফিল্মের রোলটিকে অন্য প্রান্তে তৈরি পণ্যে পূর্ণ রোলে রূপান্তরিত করে।

অনেক শিল্প প্রক্রিয়া একক পাসে এই সমস্ত বানোয়াট পদক্ষেপগুলি সম্পূর্ণ করে। এই ক্ষেত্রে, যাইহোক, গবেষকরা তাদের ডিভাইসগুলি তৈরি করতে একাধিক রান ব্যবহার করেছেন। তারা প্রথাগতভাবে রোল-টু-রোল প্রিন্টিংয়ে নিযুক্ত ভ্যাকুয়াম-ভিত্তিক ধাতব ইলেক্ট্রোডগুলিকে মুদ্রিত কার্বন ইলেক্ট্রোড দিয়ে প্রতিস্থাপন করেছে যা পেরোভস্কাইট উপকরণগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

এই সমন্বয়ের জন্য ধন্যবাদ, দলটি প্রতিদিন 10টিরও বেশি সৌর কোষ তৈরি এবং বিশ্লেষণ করতে সক্ষম হয়েছিল। এই "উচ্চ থ্রুপুট" পরীক্ষাটি গবেষকদের দ্রুত বিভিন্ন প্রক্রিয়াকরণ পরামিতির জন্য সর্বোত্তম মান সনাক্ত করার অনুমতি দিয়েছে, যা চূড়ান্ত ডিভাইসগুলির দক্ষতা বৃদ্ধি করেছে।

বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রোটোটাইপ

"আমরা ভেবেছিলাম যে পেরোভস্কাইট সৌর কোষগুলি সম্পূর্ণরূপে জৈব-ভিত্তিকগুলির মতো মুদ্রিত হতে পারে এবং আমরা ভাল অগ্রগতি করেছি," ভাক বলেছেন। "শেষ বাধাটি ভ্যাকুয়াম-ভিত্তিক ব্যাক ইলেক্ট্রোডগুলি নির্মূল করছিল এবং আমরা এই কাজে সেই লক্ষ্যটি অর্জন করতে পেরেছি।"

গবেষকরা বলছেন যে তারা যে মডিউলগুলি তৈরি করেছেন তা বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে পরীক্ষার জন্য প্রোটোটাইপ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে৷ “যদিও এটি ঐতিহ্যগত ক্ষেত্রে সহজে গৃহীত হওয়ার স্তরে নয় যেখানে আপনি সাধারণত সিলিকন সৌর কোষের মতো পরিপক্ক সৌর প্রযুক্তি ব্যবহার করবেন, আমরা অ্যাপ্লিকেশনগুলি সনাক্ত করেছি৷ এবং প্রিমিয়াম বাজার যেখানে এই প্রযুক্তির প্রতিযোগিতামূলক সুবিধা থাকবে,” ভাক বলেছেন। "উদাহরণস্বরূপ, আমরা মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনগুলি অনুসন্ধান করছি এবং সম্প্রতি চালু হওয়া উপগ্রহে মুদ্রিত পেরোভস্কাইট সোলার মডিউলগুলি ইনস্টল করেছি।"

এই গবেষণায়, যা প্রকাশিত হয় প্রকৃতি যোগাযোগ, গবেষকরা 10 সেমি x 10 সেমি পরিমাপ করা সবচেয়ে বড় সৌর মডিউল। যদিও এটি একাডেমিক গবেষণার মধ্যে উল্লেখযোগ্য বলে বিবেচিত হয়, বাস্তব-বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এটি এখনও খুব ছোট। গবেষকদের জন্য পরবর্তী পদক্ষেপ তাই তাদের কৌশল স্কেল করা। "সৌভাগ্যবশত, আমরা সিএসআইআরওতে পেরোভস্কাইট সোলার সেলগুলির জন্য একটি অত্যাধুনিক মুদ্রণ সুবিধার ইনস্টলেশন সম্পন্ন করেছি এবং আমরা এই নতুন পাইলট-স্কেল প্রিন্টারের সাথে প্রযুক্তির উন্নতি করতে সক্ষম হব," ভাক বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/roll-to-roll-fabricated-hybrid-perovskite-solar-cells-reach-record-efficiencies/