Breaking News
Blog single photo

नवीन तंत्रज्ञानामुळे संशोधकांना पुढील जनरेशनच्या सौर पेशींमध्ये टेक एक्सप्लोरचा नकाशा येऊ शकतो

इलेक्ट्रॉन इमेजिंगसाठी कार्यसंघ सुधारित पद्धतीने प्राप्त केलेल्या पेरोव्स्काइट सौर सेलची प्रतिमा, वैयक्तिक धान्य रचना दर्शवित आहे. क्रेडिट: जरीवाला वगैरे. जौले, 2019              लोक ताण लपवताना चांगले असू शकतात आणि आम्ही एकटेच नसतो. सौर पेशींमध्ये समान प्रतिभा असते. सौर सेलसाठी, त्याच्या मायक्रोस्कोपिक क्रिस्टलीय संरचनेत शारीरिक ताण त्याच्या मुख्य कार्यामध्ये व्यत्यय आणू शकतो - सूर्यप्रकाशाला विजेमध्ये बदलते ज्यामुळे उष्मा म्हणून उर्जा कमी होणे आवश्यक असते. लीड हॅलाइड पेरोव्स्किट्स म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या सौर सेलच्या उदयोन्मुख प्रकारासाठी, या नुकसानास कमी करणे आणि शिकविणे हे कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी आणि पेरोव्हस्काइट्सला आजच्या सिलिकॉन सौर पेशींच्या बरोबरीने ठेवण्याची गुरुकिल्ली आहे.                                                                                                                                सौर कोशिकेत कुठे ताण निर्माण होतो आणि उर्जा कमी होण्यास कारणीभूत ठरण्यासाठी, शास्त्रज्ञांनी सौर सेलमध्ये पेरोव्स्काइट क्रिस्टल्सच्या मूळ धान्य संरचनेचे अवलोकन केले पाहिजे. परंतु उत्तम दृष्टिकोनात उच्च-उर्जा इलेक्ट्रॉन असलेल्या सौर सेलवर बॉम्बफेकीचा समावेश आहे, जो मूलत: सौर पेशी जाळतो आणि निरुपयोगी करतो. वॉशिंग्टन युनिव्हर्सिटी आणि नेदरलँड्समधील एफओएम इन्स्टिट्यूट फॉर अणु आणि आण्विक भौतिकशास्त्रातील संशोधकांनी लीड हॅलाइड पेरोव्स्काइट सौर पेशींना कोणतीही इजा न पोहोचवता ताण प्रकाशित करण्याचा एक मार्ग विकसित केला आहे. जूलमध्ये 10 सप्टेंबर रोजी ऑनलाइन प्रकाशित झालेल्या त्यांच्या दृष्टिकोणानुसार सूक्ष्म पेरोव्स्कीट क्रिस्टल्समधील गैरसमज हे सौर सेलमध्ये ताण निर्माण करण्यासाठी प्राथमिक हातभार दर्शविणारा एक पेरोव्हस्काइट सौर सेलच्या धान्य संरचनेची कल्पना करण्यास यशस्वी झाला. क्रिस्टल गोंधळामुळे धान्य संरचनेत लहान प्रमाणात दोष निर्माण होतात, ज्यामुळे सौर पेशीमध्ये इलेक्ट्रॉनांच्या वाहतुकीस अडथळा होतो आणि नॉन-रेडिएटिव्ह रिकॉम्बिनेशन म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या प्रक्रियेद्वारे उष्णतेचे नुकसान होते. "एफओएममध्ये विकसित झालेल्या नवीन इलेक्ट्रॉन डिटेक्टरशी आमची ऑप्टिकल इमेजिंग एकत्र करून, आम्ही प्रत्यक्षात पाहू शकतो की वैयक्तिक स्फटिका कशा प्रकारे केंद्रित असतात आणि पेरोव्स्काइट सौर सेलमध्ये एकत्र कसे ठेवतात," ज्येष्ठ लेखक डेव्हिड जिंजर, रसायनशास्त्राचे यूडब्ल्यू प्रोफेसर आणि मुख्य शास्त्रज्ञ म्हणाले. यूडब्ल्यू-आधारित स्वच्छ ऊर्जा संस्था. "आम्ही दाखवू शकतो की धान्य देण्यामुळे ताण वाढत जातो, जो माहिती-शोधक पेरोव्स्काईट संश्लेषण आणि उत्पादन प्रक्रिया सुधारण्यासाठी कमीतकमी ताण असलेल्या सौर पेशींच्या अनुभवासाठी वापरु शकतो आणि म्हणूनच रेडिएटिव्ह रिकॉम्बिनेशनमुळे उष्णता कमी होते." लीड हॅलाइड पेरोव्स्कीट्स स्वस्त, मुद्रणयोग्य क्रिस्टलीय संयुगे आहेत जी आज मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जाणा the्या सिलिकॉन किंवा गॅलियम आर्सेनाइड सौर पेशींना कमी किमतीची, जुळवून घेण्यायोग्य आणि कार्यक्षम पर्याय म्हणून वचन दर्शवितात. परंतु अगदी उत्कृष्ट पेरोव्हस्काइट सौर पेशी सेलमध्ये विखुरलेल्या सूक्ष्म स्थळांवर उष्णता म्हणून काही प्रमाणात वीज गमावतात, ज्यामुळे कार्यक्षमता कमी होते.                                                                                            कार्यक्षमता कमी करणार्‍या पेरोव्हस्काइट सौर पेशींच्या पृष्ठभागावरील स्थाने ओळखण्यासाठी वैज्ञानिकांनी फ्लोरोसेंस मायक्रोस्कोपीचा बराच काळ वापर केला आहे. परंतु उष्माघातास कारणीभूत ठरणार्‍या दोषांची ठिकाणे ओळखण्यासाठी, संशोधकांना चित्रपटाची खरी धान्य रचना प्रतिबिंबित करणे आवश्यक आहे, असे प्रथम लेखक सार्थक जरीवाला या मटेरियल सायन्स आणि इंजिनिअरिंगमधील यूडब्ल्यू डॉक्टरेट विद्यार्थी आणि क्लीन एनर्जी इन्स्टिट्यूट ग्रॅज्युएट फेलो यांनी सांगितले.                               पातळ रेषा एका नवीन प्रकारचे इलेक्ट्रॉन बॅकस्केटर भिन्नता वापरुन प्राप्त केलेल्या पेरोव्स्काइट सौर सेलची धान्य रचना दर्शवितात. उच्च ऊर्जा कमी होणे (गडद जांभळा) आणि कमी उर्जा गमावलेल्या (पिवळ्या) साइट्सचा नकाशा तयार करण्यासाठी संशोधक भिन्न तंत्र वापरू शकतात. क्रेडिट: जरीवाला वगैरे. जौले, 2019              “ऐतिहासिकदृष्ट्या, सौर सेलच्या मूळ धान्याच्या रचनेचे इमेजिंग करणे सौर सेलला नुकसान न करता करता करता आले नाही,” जरीवाला म्हणाले. अंतर्गत रचना पाहण्यासाठी ठराविक पध्दतींमध्ये इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपीचा एक प्रकार वापरला जातो ज्याला इलेक्ट्रॉन बॅक्सकॅटर डिफ्रक्शन म्हणतात, जे सामान्यत: सौर पेशी जाळतात. परंतु सह-लेखक एरिक गार्नेट आणि ब्रुनो एहलर यांच्या नेतृत्वात एफओएम इन्स्टिट्यूट फॉर अणु आणि आण्विक भौतिकशास्त्रातील वैज्ञानिकांनी, एक सशक्त डिटेक्टर विकसित केला जो सौर पेशीची रचना जपून, कमी एक्सपोजर वेळी इलेक्ट्रॉन बॅक्सकॅटर डिफ्रक्शन प्रतिमा कॅप्चर करू शकतो. आल्याच्या प्रयोगशाळेतील पेरोव्स्काइट सौर पेशींच्या प्रतिमांमध्ये कोरड्या तलावासारखी धान्य रचना दिसून येते, ज्यात "दरड" हजारो वैयक्तिक पेरोव्स्काइट धान्यांच्या सीमांचे प्रतिनिधित्व करतात. हा इमेजिंग डेटा वापरुन, संशोधक प्रथमच क्रिस्टल्सच्या 3-डी ओरिएंटेशन क्रिस्टल्सच्या कार्यशील पेरोव्स्काइट सौर सेलमध्ये नकाशा बनवू शकले. स्फटिकांमधील चुकीच्या चुकीमुळे तणाव कोठे निर्माण झाला हे देखील ते ठरवू शकले. जेव्हा संशोधकांनी नॉन-रेडिएटिव रीमॉबिनेशनच्या केंद्रासह पेरोवस्टाईटच्या धान्य संरचनेच्या प्रतिमांवर आच्छादित केले, ज्याला जरवालाने फ्लोरोसेंस मायक्रोस्कोपीचा वापर करून कल्पना केली तेव्हा त्यांना आढळले की रेडिएटिव्ह रिकॉम्बिनेशन दृश्यमान सीमेवरून देखील दूर होऊ शकते. "आम्हाला वाटते की स्थानिक पातळीवर ताण पेरोवस्काइट संरचनेला विकृत करते आणि दोषांना कारणीभूत ठरतो," आले म्हणाले. "हे दोष नंतर सौर सेलमध्ये विद्युतीय प्रवाहाच्या वाहतुकीस अडथळा आणू शकतो, ज्यामुळे पृष्ठभागावर इतरत्र रेडिएटिव्ह रिकॉम्बिनेशन होऊ शकते." जिंटरच्या कार्यसंघाने यापूर्वी पेरोव्स्काईट सौर पेशींमध्ये रेडिएटिव्ह रिकॉमबिनेशनची केंद्रे म्हणून काम करणा "्या काही दोष "बरे" करण्याच्या पद्धती विकसित केल्या आहेत, तर आदर्शपणे संशोधकांना पेरोव्स्काइट संश्लेषण पद्धती विकसित करायच्या आहेत ज्यामुळे रेडिएटिव्ह नॉन-रेबिनेशन पूर्णपणे कमी होईल किंवा दूर होईल. "आता आम्ही पेरोव्स्काईट संश्लेषण प्रक्रियेदरम्यान धान्याच्या आकारावर नियंत्रण ठेवण्यासाठी आणि ओरिएंटेशनसारख्या धोरणे शोधू शकतो." "हे चुकीचे ज्ञान आणि ताण-तणाव कमी करण्यासाठी मार्ग असू शकतात आणि दोष निर्माण करण्यास प्रतिबंधित करू शकतात."                                                                                                                                                                   अधिक माहिती: सार्थक जरीवाला एट अल, लोकल क्रिस्टल मिझरिएंटेशन प्रभाव हॅलाइड पेरोव्स्कीट्स, जौले (2019) मध्ये रेडिएटिव्ह रिकॉम्बिनेशन. डीओआय: 10.1016 / j.joule.2019.09.001 जर्नल माहिती: जौले                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            उद्धरण:                                                  नवीन तंत्र संशोधकांना पुढील जनरेशनच्या सौर पेशींमध्ये नकाशा करू देते (2019, ऑक्टोबर 31)                                                  1 नोव्हेंबर 2019 रोजी पुनर्प्राप्त                                                  https://techxplore.com/news/2019-10-technique-strain-next-gen-solar-cells.html पासून                                                                                                                                       हा दस्तऐवज कॉपीराइटच्या अधीन आहे. खाजगी अभ्यासासाठी किंवा संशोधनाच्या उद्देशाने कोणतेही निष्पक्ष व्यवहार करण्याशिवाय, नाही                                             लेखी परवानगीशिवाय भाग पुन्हा तयार केला जाऊ शकतो. सामग्री केवळ माहितीच्या उद्देशाने प्रदान केली गेली आहे.                                                                                                                                पुढे वाचा



footer
Top