राष्ट्रीय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला (एनआरईएल) के वैज्ञानिकों ने लगभग 50% दक्षता वाला एक सौर सेल बनाया है। छः{2}}जंक्शन सौर सेल अब 47.1% पर उच्चतम सौर रूपांतरण दक्षता का विश्व रिकॉर्ड रखता है, जिसे केंद्रित रोशनी के तहत मापा गया था। एक ही सेल की भिन्नता एक सूर्य की रोशनी में 39.2% दक्षता रिकॉर्ड भी स्थापित करती है।
"यह उपकरण वास्तव में मल्टीजंक्शन सौर कोशिकाओं की असाधारण क्षमता को प्रदर्शित करता है," एनआरईएल में उच्च दक्षता क्रिस्टलीय फोटोवोल्टिक्स समूह के एक प्रमुख वैज्ञानिक और रिकॉर्ड सेटिंग सेल पर एक नए पेपर के प्रमुख लेखक जॉन गीज़ ने कहा।
पेपर, "143 सूर्य सांद्रता के तहत 47.1% रूपांतरण दक्षता के साथ छह {{0} जंक्शन III - वी सौर सेल," नेचर एनर्जी पत्रिका में दिखाई देता है। गीज़ के सह-लेखक एनआरईएल वैज्ञानिक रयान फ़्रांस, केविन शुल्टे, माइल्स स्टीनर, एंड्रयू नॉर्मन, हार्वे गुथ्रे, मैथ्यू यंग, ताओ सॉन्ग और थॉमस मोरियार्टी हैं।
डिवाइस का निर्माण करने के लिए, एनआरईएल शोधकर्ताओं ने III{0}V सामग्रियों -- पर भरोसा किया, जिन्हें आवर्त सारणी - पर उनकी स्थिति के कारण ऐसा कहा जाता है - जिनमें प्रकाश अवशोषण गुणों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है। कोशिका के छह जंक्शनों (फोटोएक्टिव परतों) में से प्रत्येक को विशेष रूप से सौर स्पेक्ट्रम के एक विशिष्ट भाग से प्रकाश को पकड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इन जंक्शनों के प्रदर्शन का समर्थन करने के लिए डिवाइस में विभिन्न III-V सामग्रियों की लगभग 140 कुल परतें शामिल हैं, और फिर भी यह मानव बाल की तुलना में तीन गुना संकीर्ण है। उनकी अत्यधिक कुशल प्रकृति और उन्हें बनाने से जुड़ी लागत के कारण, III-V सौर कोशिकाओं का उपयोग अक्सर उपग्रहों को बिजली देने के लिए किया जाता है, जो III-V के बेजोड़ प्रदर्शन को पुरस्कृत करता है।
हालाँकि, पृथ्वी पर, छह{0}जंक्शन सौर सेल कंसन्ट्रेटर फोटोवोल्टिक्स में उपयोग के लिए अच्छी तरह से उपयुक्त है, जैसा कि एनआरईएल में III{3}V मल्टीजंक्शन ग्रुप के सह-लेखक और वैज्ञानिक रयान फ्रांस ने कहा।
"लागत कम करने का एक तरीका आवश्यक क्षेत्र को कम करना है," उन्होंने कहा, "और आप प्रकाश को पकड़ने और प्रकाश को एक बिंदु तक केंद्रित करने के लिए दर्पण का उपयोग करके ऐसा कर सकते हैं। फिर आप एक फ्लैट प्लेट सिलिकॉन सेल की तुलना में सामग्री के सौवें या यहां तक कि एक हजारवें हिस्से से भी छुटकारा पा सकते हैं। आप प्रकाश को केंद्रित करके बहुत कम अर्धचालक सामग्री का उपयोग करते हैं। एक अतिरिक्त लाभ यह है कि जैसे-जैसे आप प्रकाश को केंद्रित करते हैं, दक्षता बढ़ जाती है।"
फ़्रांस ने सौर सेल की 50% दक्षता से अधिक होने की क्षमता को "वास्तव में बहुत प्राप्त करने योग्य" बताया, लेकिन थर्मोडायनामिक्स द्वारा लगाई गई मूलभूत सीमाओं के कारण 100% दक्षता तक नहीं पहुंचा जा सकता है।
गीज़ ने कहा कि वर्तमान में 50% दक्षता हासिल करने के लिए मुख्य शोध बाधा सेल के अंदर प्रतिरोधक बाधाओं को कम करना है जो करंट के प्रवाह में बाधा डालते हैं। इस बीच, उन्होंने नोट किया कि एनआरईएल III-V सौर कोशिकाओं की लागत को कम करने में भी काफी हद तक लगा हुआ है, जिससे इन अत्यधिक कुशल उपकरणों के लिए नए बाजार उपलब्ध हो सकें।
समाचार से: साइंस डेली
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