اعلی کارکردگی والے پتلی فلم سولر سیلز کی طرف پیش رفت

AMOLF گروپ کے ذریعے پتلی فلم فوٹوولٹک سیلز کے ساتھ تبادلوں کی ریکارڈ افادیت تک پہنچ گئی ہے۔

AMOLF گروپ لیڈر ایستھر الارکون لاڈو کہتی ہیں: "ہمارے پیٹرن کی مضبوط لائٹ ٹریپنگ کارکردگی کی بنیاد پر، ہم اندازہ لگاتے ہیں کہ 20 μm-موٹی c-Si سیل کے لیے PV کی افادیت 1% سے زیادہ حاصل کی جا سکتی ہے، جو کہ لچکدار کی طرف ایک مکمل پیش رفت کی نمائندگی کرے گی۔ ، ہلکا پھلکا c-Si PV۔

اس کے علاوہ، موٹے ہم منصبوں کے مقابلے میں پتلی سی جاذب الیکٹرانک نقائص کے لیے زیادہ برداشت کرتے ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ اعلی کارکردگی والے پتلے سی سیل بھی نچلے درجے کے سلیکون سے بنائے جاسکتے ہیں، اس طرح خام سی پیوریفیکیشن کے لیے توانائی کی ضروریات کو کم کرتے ہیں اور ان کی توانائی کی ادائیگی کے وقت کو کم کرتے ہیں۔ ہائپر یونیفارم پیٹرن والی پتلی پی وی ایک انتہائی امید افزا ٹیکنالوجی ہے۔ اگرچہ اس طرح کے پتلے اعلی کارکردگی والے خلیوں کو ہمارے زندہ ماحول کا حصہ بنانے کے لیے ابھی کافی کام کرنا باقی ہے، یہ کام ہمیں بہت پر امید بناتا ہے کہ یہ جلد ہی ہو جائے گا۔

ہائپر یونیفارم ٹیکسچر کے ساتھ ایک مائکرون سی سلیب میں 65% سے زیادہ سورج کی روشنی جذب

نسیم تاواکولی، رچرڈ اسپلڈنگ، الیگزینڈر لیمبرٹز، پیپیجن کوپیجان، جارجیوس گکانٹزونس، چینگلونگ وان، رسلان روہرچ، ایوجینیا کونٹولیٹا، اے فیمیئس کوینڈرنک، ریکارڈو سیپینزا، ماریان فلوریسکو، اور ایستھر الارکون-لڈو
ACS Photonics 2022 9 (4), 1206-1217
DOI: 10.1021/acsphotonics.1c01668

باریک، لچکدار، اور غیر مرئی شمسی خلیات مستقبل قریب میں ہر جگہ موجود ٹیکنالوجی ہوں گے۔ الٹراتھن کرسٹل لائن سلکان (c-Si) خلیے ہلکے وزن اور میکانکی طور پر لچکدار ہونے کے ساتھ ساتھ بلک سلکان سیلز کی کامیابی کا فائدہ اٹھاتے ہیں، لیکن جذب اور کارکردگی کی خرابی کا شکار ہیں۔ یہاں ہم سطح کی ساخت کا ایک نیا کنبہ پیش کرتے ہیں، جو کہ مربوط ڈس آرڈرڈ ہائپر یونیفارم پیٹرن پر مبنی ہے، جو سیلیکون سلیب آپٹیکل موڈز میں واقعے کے اسپیکٹرم کو مؤثر طریقے سے جوڑنے کے قابل ہے۔ ہم تجرباتی طور پر 66.5 سے 1 nm کی سپیکٹرل رینج کے لیے ہائپر یونیفارم نانو اسٹرکچرنگ کے ذریعے آزادانہ 400 μm c-Si تہوں میں 1050% شمسی روشنی جذب کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ ہماری پیمائشوں سے اخذ کردہ جذب مساوی فوٹوکورنٹ 26.3 mA/cm2 ہے، جو اسی طرح کی موٹائی کے Si کے لیے ادب میں پائے جانے والے سب سے زیادہ ہے۔ جدید ترین Si PV ٹیکنالوجیز پر غور کرتے ہوئے، ہم اندازہ لگاتے ہیں کہ بہتر لائٹ ٹریپنگ کے نتیجے میں سیل کی کارکردگی 15% سے زیادہ ہو سکتی ہے۔ بیک ریفلیکٹر اور بہتر اینٹی ریفلیکشن کو شامل کرکے روشنی کے جذب کو ممکنہ طور پر 33.8 mA/cm2 تک بڑھایا جا سکتا ہے، جس کے لیے ہم 21 μm موٹی سی سیلز کے لیے 1% سے زیادہ فوٹوولٹک کارکردگی کا اندازہ لگاتے ہیں۔

ایک اور سولر سیل سائنسی کامیابی

دوسرا CZTSSe (کچھ سلفر اور سیلینیم کے ساتھ تانبا، زنک، ٹن) پتلی فلم والے سولر سیلز کے بارے میں ہے، جو ماحول دوست عمومی مقصد کے پتلے فلمی شمسی خلیات ہیں۔ یہ، سلکان کے بعد، مستقبل کی غالب/مین اسٹریم پتلی فلم (اور موٹی فلم کو ہٹانے والی) شمسی سیل کی اقسام میں سے ایک بن سکتے ہیں۔

بلک مادی پرتوں کے لیے کوئی انڈیم نہیں ہے، اس طرح انڈیم کے ارد گرد سپلائی کے مسائل کو دور کرتا ہے۔
گیلیم کے بارے میں فکر مند لوگوں کے لیے کسی بھی پرت کے زیادہ تر حصے کے طور پر گیلیم کی ضرورت نہیں ہے۔

ماحول دوست سولر سیل خرابیوں کی وجوہات کو حل کرکے پاور جنریشن کی کارکردگی کو بہتر بناتے ہیں۔
ڈی جی آئی ایس ٹی - ڈائیگو گیونگ بک انسٹی ٹیوٹ آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی

کاغذ:
CZTSSe پتلی فلم میں حجم کی خرابی کی تشکیل پر میٹل-پریکرسر اسٹیکنگ آرڈر کا اثر: چھالوں اور نینو پورس کی تشکیل کا طریقہ کار
Se-Yun Kim, Seung-Hyun Kim, Dae-Ho Son, Hyesun Yoo, Seongyeon Kim, Sammi Kim, Young-ill Kim, Si-Nae Park, Dong-Hwan Jeon, Jaebaek Le, Hyo-Jeong Jo, Shi-Jon سونگ، ڈائی کیو ہوانگ، کی جیونگ یانگ، ڈائی ہوان کم، اور جن کیو کانگ
ACS اپلائیڈ میٹریلز اور انٹرفیس 2022 14 (27), 30649-30657
DOI: 10.1021/acsami.2c01892 https://dx.doi.org/10.1021/acsami.2c01892 https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c01892