फोटोव्होल्टेइक पॅनल्सवरील नवीनतम संशोधन

सध्या, संशोधक फोटोव्होल्टाइक्स संशोधनाच्या तीन मुख्य क्षेत्रांवर काम करत आहेत: क्रिस्टलीय सिलिकॉन, पेरोव्स्काईट्स आणि लवचिक सौर पेशी.तिन्ही क्षेत्रे एकमेकांना पूरक आहेत आणि त्यांच्यात फोटोव्होल्टेइक तंत्रज्ञान आणखी कार्यक्षम बनवण्याची क्षमता आहे.

क्रिस्टलीय सिलिकॉन हे सौर पॅनेलमध्ये सर्वाधिक वापरले जाणारे अर्धसंवाहक साहित्य आहे.तथापि, त्याची कार्यक्षमता सैद्धांतिक मर्यादेपेक्षा खूपच कमी आहे.त्यामुळे, संशोधकांनी प्रगत क्रिस्टलीय पीव्ही विकसित करण्यावर लक्ष केंद्रित करण्यास सुरुवात केली आहे.नॅशनल रिन्युएबल एनर्जी लॅबोरेटरी सध्या III-V मल्टीजंक्शन मटेरियल विकसित करण्यावर लक्ष केंद्रित करत आहे ज्याची कार्यक्षमता पातळी 30% पर्यंत असणे अपेक्षित आहे.

पेरोव्स्काईट्स हे तुलनेने नवीन प्रकारचे सौर सेल आहेत जे अलीकडे प्रभावी आणि कार्यक्षम असल्याचे दर्शविले गेले आहे.या सामग्रीला "प्रकाशसंश्लेषक कॉम्प्लेक्स" असेही संबोधले जाते.ते सौर पेशींची कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी वापरले गेले आहेत.येत्या काही वर्षांत त्यांचे व्यावसायिकीकरण होण्याची अपेक्षा आहे.सिलिकॉनच्या तुलनेत, पेरोव्स्काईट्स तुलनेने स्वस्त आहेत आणि संभाव्य अनुप्रयोगांची विस्तृत श्रेणी आहे.

प्रभावी आणि टिकाऊ सौर सेल तयार करण्यासाठी पेरोव्स्काईट्स सिलिकॉन सामग्रीसह एकत्र केले जाऊ शकतात.पेरोव्स्काइट क्रिस्टल सौर पेशी सिलिकॉनपेक्षा 20 टक्के अधिक कार्यक्षम असू शकतात.पेरोव्स्काईट आणि Si-PV मटेरियलने 28 टक्क्यांपर्यंत विक्रमी कार्यक्षमता दाखवली आहे.या व्यतिरिक्त, संशोधकांनी बायफेशियल तंत्रज्ञान विकसित केले आहे जे सौर पेशींना पॅनेलच्या दोन्ही बाजूंनी ऊर्जा काढण्यास सक्षम करते.हे विशेषतः व्यावसायिक अनुप्रयोगांसाठी फायदेशीर आहे, कारण ते स्थापना खर्चावर पैसे वाचवते.

पेरोव्स्काईट्स व्यतिरिक्त, संशोधक अशा सामग्रीचा शोध घेत आहेत जे चार्ज वाहक किंवा प्रकाश शोषक म्हणून कार्य करू शकतात.ही सामग्री सौर पेशींना अधिक किफायतशीर बनविण्यात देखील मदत करू शकते.ते पॅनेल्स तयार करण्यात देखील मदत करू शकतात जे नुकसानास कमी संवेदनाक्षम असतात.

संशोधक सध्या अत्यंत कार्यक्षम टँडम पेरोव्स्काईट सोलर सेल तयार करण्यावर काम करत आहेत.येत्या काही वर्षांत या सेलचे व्यावसायिकीकरण होण्याची अपेक्षा आहे.संशोधक यूएस डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी आणि नॅशनल सायन्स फाउंडेशन यांच्याशी सहकार्य करत आहेत.

याव्यतिरिक्त, संशोधक अंधारात सौर ऊर्जा काढण्याच्या नवीन पद्धतींवर देखील काम करत आहेत.या पद्धतींमध्ये सौर ऊर्धपातन समाविष्ट आहे, जे पाणी शुद्ध करण्यासाठी पॅनेलमधील उष्णता वापरते.स्टॅनफोर्ड विद्यापीठात या तंत्रांची चाचणी घेतली जात आहे.

संशोधक थर्मोरेडिएटिव्ह पीव्ही उपकरणांच्या वापराचाही तपास करत आहेत.ही उपकरणे रात्री वीज निर्माण करण्यासाठी पॅनेलमधून उष्णता वापरतात.हे तंत्रज्ञान विशेषतः थंड हवामानात उपयोगी ठरू शकते जेथे पॅनेलची कार्यक्षमता मर्यादित आहे.गडद छतावर पेशींचे तापमान २५ डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त वाढू शकते.पेशींना पाण्याने देखील थंड केले जाऊ शकते, जे त्यांना अधिक प्रभावी बनवते.

या संशोधकांनी नुकताच लवचिक सौर पेशींचा वापरही शोधून काढला आहे.हे पॅनेल्स पाण्यात बुडविण्याचा सामना करू शकतात आणि अत्यंत हलके आहेत.ते कारने धावून जाण्यास देखील सक्षम आहेत.त्यांचे संशोधन Eni-MIT अलायन्स सोलर फ्रंटियर्स प्रोग्रामद्वारे समर्थित आहे.ते PV पेशींची चाचणी करण्याची नवीन पद्धत विकसित करण्यात देखील सक्षम आहेत.

फोटोव्होल्टेइक पॅनेलवरील नवीनतम संशोधन अधिक कार्यक्षम, कमी खर्चिक आणि अधिक टिकाऊ तंत्रज्ञान विकसित करण्यावर केंद्रित आहे.हे संशोधन प्रयत्न युनायटेड स्टेट्स आणि जगभरातील विविध गटांद्वारे केले जात आहेत.सर्वात आशादायक तंत्रज्ञानामध्ये द्वितीय-पिढीतील पातळ-फिल्म सौर पेशी आणि लवचिक सौर पेशींचा समावेश आहे.