નવા ક્વોન્ટમ વેલ સૌર કોષોએ કાર્યક્ષમતા માટે વિશ્વ વિક્રમ સ્થાપ્યો છે

વૈજ્ઞાનિકો દબાણ ચાલુ રાખે છેસૌર પેનલ્સવધુ કાર્યક્ષમ બનવા માટે, અને જાણ કરવા માટે એક નવો રેકોર્ડ છે: એક નવો સૌર કોષ પ્રમાણભૂત 1-સન વૈશ્વિક પ્રકાશની સ્થિતિમાં 39.5 ટકાની કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરે છે.
1-સૂર્ય ચિહ્ન એ સૂર્યપ્રકાશની નિશ્ચિત માત્રાને માપવા માટે માત્ર એક પ્રમાણિત રીત છે, હવે લગભગ 40% કિરણોત્સર્ગને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે. આ પ્રકારના માટે અગાઉનો રેકોર્ડસૌર પેનલસામગ્રી 39.2% કાર્યક્ષમતા હતી.
તમે વિચારી શકો તેના કરતાં વધુ પ્રકારના સૌર કોષો આસપાસ છે. અહીં ઉપયોગમાં લેવાતા પ્રકાર ટ્રિપલ-જંકશન III-V ટેન્ડમ સોલાર સેલ છે, જે સામાન્ય રીતે ઉપગ્રહો અને અવકાશયાનમાં તૈનાત કરવામાં આવે છે, જો કે તેમની પાસે નક્કર જમીન પર પણ મોટી સંભાવના છે.

નેશનલ રિન્યુએબલ એનર્જી લેબોરેટરીના ભૌતિકશાસ્ત્રી માયલ્સ સ્ટીનરે જણાવ્યું હતું કે, "નવા કોષો ડિઝાઇન કરવા માટે વધુ કાર્યક્ષમ અને સરળ છે, અને તે વિવિધ પ્રકારની નવી એપ્લિકેશનો માટે ઉપયોગી થઈ શકે છે, જેમ કે અત્યંત પ્રતિબંધિત એપ્લિકેશન અથવા ઓછા ઉત્સર્જનવાળી જગ્યા એપ્લિકેશન્સ.""NREL) કોલોરાડોમાં.
સૌર કોષની કાર્યક્ષમતાના સંદર્ભમાં, સમીકરણનો "ટ્રિપલ જંકશન" ભાગ મહત્વપૂર્ણ છે. દરેક ગાંઠ સૌર સ્પેક્ટ્રલ શ્રેણીના ચોક્કસ ભાગમાં કેન્દ્રિત છે, જેનો અર્થ છે કે ઓછો પ્રકાશ ખોવાઈ ગયો છે અને તેનો ઉપયોગ થતો નથી.
કહેવાતી "ક્વોન્ટમ વેલ" ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કરીને કાર્યક્ષમતામાં વધુ સુધારો થાય છે. તેમની પાછળનું ભૌતિકશાસ્ત્ર એકદમ જટિલ છે, પરંતુ સામાન્ય વિચાર એ છે કે સામગ્રી કાળજીપૂર્વક પસંદ કરવામાં આવે છે અને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવે છે, અને શક્ય તેટલી પાતળી હોય છે. આ બેન્ડ ગેપને અસર કરે છે, ઇલેક્ટ્રોનને ઉત્તેજિત કરવા અને વર્તમાનને વહેવા દેવા માટે જરૂરી ઊર્જાનો ન્યૂનતમ જથ્થો.
આ કિસ્સામાં, ત્રણ જંકશનમાં ગેલિયમ ઇન્ડિયમ ફોસ્ફાઇડ (GaInP), ગેલિયમ આર્સેનાઇડ (GaAs) અને કેટલીક વધારાની ક્વોન્ટમ સારી કાર્યક્ષમતા અને ગેલિયમ ઇન્ડિયમ આર્સેનાઇડ (GaInAs) નો સમાવેશ થાય છે.
"એક મુખ્ય પરિબળ એ છે કે જ્યારે GaAs એક ઉત્તમ સામગ્રી છે અને તેનો સામાન્ય રીતે III-V મલ્ટિજંકશન કોષોમાં ઉપયોગ થાય છે, તે ટ્રિપલ જંકશન કોષો માટે ચોક્કસ બેન્ડગેપ ધરાવતું નથી, જેનો અર્થ છે કે ત્રણ કોષો વચ્ચેના ફોટોકરન્ટનું સંતુલન શ્રેષ્ઠ નથી, "NREL ભૌતિકશાસ્ત્રી રાયન ફ્રાન્સે જણાવ્યું હતું.
"અહીં, અમે ક્વોન્ટમ વેલ્સનો ઉપયોગ કરીને બેન્ડ ગેપમાં ફેરફાર કર્યો છે, જ્યારે ઉત્તમ સામગ્રીની ગુણવત્તા જાળવી રાખી છે, જે આ ઉપકરણ અને સંભવિત અન્ય એપ્લિકેશનોને સક્ષમ કરે છે."
આ નવીનતમ કોષમાં ઉમેરવામાં આવેલા કેટલાક સુધારાઓમાં કોઈપણ અનુરૂપ વોલ્ટેજ નુકશાન વિના શોષિત પ્રકાશની માત્રામાં વધારો કરવાનો સમાવેશ થાય છે. પ્રતિબંધોને ઘટાડવા માટે અન્ય કેટલાક તકનીકી ફેરફારો કરવામાં આવ્યા છે.

આ કોઈપણની સૌથી વધુ 1-સૂર્ય કાર્યક્ષમતા છેસૌર પેનલસેલ ઓન રેકોર્ડ, જો કે અમે વધુ તીવ્ર સૌર કિરણોત્સર્ગથી ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા જોઈ છે. જ્યારે ટેક્નોલોજીને લેબમાંથી વાસ્તવિક ઉત્પાદનમાં ખસેડવામાં સમય લાગશે, સંભવિત સુધારાઓ આકર્ષક છે.
કોષોએ પ્રભાવશાળી 34.2 ટકા અવકાશ કાર્યક્ષમતા પણ રેકોર્ડ કરી છે, જે તેઓ ભ્રમણકક્ષામાં ઉપયોગમાં લેવાતી વખતે પ્રાપ્ત કરવી જોઈએ. તેમનું વજન અને ઉચ્ચ-ઊર્જા કણોનો પ્રતિકાર તેમને આ કાર્ય માટે ખાસ કરીને યોગ્ય બનાવે છે.
"જેમ કે લેખન સમયે આ સૌથી કાર્યક્ષમ 1-સૂર્ય સૌર કોષો છે, આ કોષો તમામ ફોટોવોલ્ટેઇક તકનીકોની પ્રાપ્ય કાર્યક્ષમતા માટે એક નવું ધોરણ પણ સેટ કરે છે," સંશોધકોએ તેમના પ્રકાશિત પેપરમાં લખ્યું.