فوٹو وولٹک پینلز پر تازہ ترین تحقیق

فی الحال، محققین فوٹو وولٹک تحقیق کے تین اہم شعبوں پر کام کر رہے ہیں: کرسٹل لائن سلکان، پیرووسکائٹس اور لچکدار شمسی خلیات۔تینوں شعبے ایک دوسرے کے تکمیلی ہیں، اور ان میں فوٹو وولٹک ٹیکنالوجی کو مزید موثر بنانے کی صلاحیت ہے۔

کرسٹل لائن سلکان سولر پینلز میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والا سیمی کنڈکٹنگ مواد ہے۔تاہم، اس کی کارکردگی نظریاتی حد سے بہت نیچے ہے۔لہذا، محققین نے اعلی درجے کی کرسٹل پی وی تیار کرنے پر توجہ مرکوز کرنا شروع کر دیا ہے.نیشنل رینیوایبل انرجی لیبارٹری فی الحال III-V ملٹی جنکشن میٹریل تیار کرنے پر توجہ مرکوز کر رہی ہے جس کی کارکردگی کی سطح 30% تک متوقع ہے۔

پیرووسکائٹس ایک نسبتاً نئی قسم کے سولر سیل ہیں جو حال ہی میں موثر اور کارآمد ثابت ہوئے ہیں۔ان مواد کو "فوٹو سنتھیٹک کمپلیکس" بھی کہا جاتا ہے۔ان کا استعمال سولر سیلز کی کارکردگی کو بڑھانے کے لیے کیا گیا ہے۔توقع ہے کہ اگلے چند سالوں میں ان کے کمرشل ہو جائیں گے۔سلکان کے مقابلے میں، پیرووسکائٹس نسبتاً سستی ہیں اور ان میں ممکنہ ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج ہے۔

پیرووسکائٹس کو سلکان مواد کے ساتھ ملا کر ایک موثر اور پائیدار شمسی سیل بنایا جا سکتا ہے۔پیرووسکائٹ کرسٹل سولر سیل سلکان سے 20 فیصد زیادہ موثر ہو سکتے ہیں۔Perovskite اور Si-PV مواد نے بھی 28 فیصد تک کی ریکارڈ کارکردگی کی سطح دکھائی ہے۔اس کے علاوہ، محققین نے دو طرفہ ٹیکنالوجی تیار کی ہے جو شمسی خلیوں کو پینل کے دونوں اطراف سے توانائی حاصل کرنے کے قابل بناتی ہے۔یہ خاص طور پر تجارتی ایپلی کیشنز کے لیے فائدہ مند ہے، کیونکہ یہ تنصیب کے اخراجات پر رقم بچاتا ہے۔

پیرووسکائٹس کے علاوہ، محققین ایسے مواد کی بھی تلاش کر رہے ہیں جو چارج کیریئر یا روشنی جذب کرنے والے کے طور پر کام کر سکتے ہیں۔یہ مواد شمسی خلیوں کو زیادہ اقتصادی بنانے میں بھی مدد کر سکتے ہیں۔وہ ایسے پینل بنانے میں بھی مدد کر سکتے ہیں جو نقصان کے لیے کم حساس ہوں۔

محققین فی الحال ایک انتہائی موثر Tandem Perovskite سولر سیل بنانے پر کام کر رہے ہیں۔اس سیل کے اگلے دو سالوں میں کمرشلائز ہونے کی امید ہے۔محققین امریکی محکمہ توانائی اور نیشنل سائنس فاؤنڈیشن کے ساتھ تعاون کر رہے ہیں۔

اس کے علاوہ، محققین اندھیرے میں شمسی توانائی کو حاصل کرنے کے نئے طریقوں پر بھی کام کر رہے ہیں۔ان طریقوں میں سولر ڈسٹلیشن شامل ہے، جو پانی کو صاف کرنے کے لیے پینل سے گرمی کا استعمال کرتا ہے۔ان تکنیکوں کا سٹینفورڈ یونیورسٹی میں تجربہ کیا جا رہا ہے۔

محققین thermoradiative PV آلات کے استعمال کی بھی تحقیقات کر رہے ہیں۔یہ آلات رات کے وقت بجلی پیدا کرنے کے لیے پینل سے گرمی کا استعمال کرتے ہیں۔یہ ٹیکنالوجی خاص طور پر سرد موسموں میں مفید ہو سکتی ہے جہاں پینل کی کارکردگی محدود ہے۔ایک تاریک چھت پر خلیوں کا درجہ حرارت 25 ڈگری سینٹی گریڈ سے زیادہ بڑھ سکتا ہے۔خلیوں کو پانی کے ذریعے بھی ٹھنڈا کیا جا سکتا ہے، جو انہیں زیادہ موثر بناتا ہے۔

ان محققین نے حال ہی میں لچکدار شمسی خلیوں کا استعمال بھی دریافت کیا ہے۔یہ پینل پانی میں ڈوبنے کو برداشت کر سکتے ہیں اور انتہائی ہلکے ہیں۔وہ گاڑی سے بھاگنے کا بھی مقابلہ کر سکتے ہیں۔ان کی تحقیق کو Eni-MIT الائنس سولر فرنٹیئرز پروگرام کی حمایت حاصل ہے۔وہ PV خلیوں کی جانچ کا ایک نیا طریقہ تیار کرنے میں بھی کامیاب رہے ہیں۔

فوٹو وولٹک پینلز پر تازہ ترین تحقیق ان ٹیکنالوجیز کو تیار کرنے پر مرکوز ہے جو زیادہ موثر، کم مہنگی اور زیادہ پائیدار ہوں۔یہ تحقیقی کوششیں ریاست ہائے متحدہ امریکہ اور دنیا بھر میں گروپوں کی ایک وسیع رینج کے ذریعے کی جا رہی ہیں۔سب سے زیادہ امید افزا ٹیکنالوجیز میں دوسری نسل کے پتلی فلم سولر سیل اور لچکدار سولر سیلز شامل ہیں۔