പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾക്ക് സോളാർ സെല്ലുകളെ പുതിയ ഉയരങ്ങളിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകാൻ കഴിയുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

എന്നതിലേക്ക് മാറുന്നു പുനർനിർമ്മിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജം കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനത്തിനെതിരായ പോരാട്ടത്തിൽ സൗരോർജ്ജം നിർണായകമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, സൗരോർജ്ജ സാങ്കേതികവിദ്യ അതിന്റെ തുടക്കം മുതൽ ശ്രദ്ധേയമായ പുരോഗതി കൈവരിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങൾക്ക് ഒരു പ്രായോഗിക ബദലായി മാറുന്നതിന് അതിന് ഇപ്പോഴും പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ആവശ്യമാണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ മേഖലയിലെ ഏറ്റവും പുതിയ കണ്ടുപിടുത്തമായ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾ, കാര്യക്ഷമമായ സൗരോർജ്ജ വികസനത്തിൽ ഒരു ഗെയിം-ചേഞ്ചറായിരിക്കാം.

പരമ്പരാഗത സോളാർ പാനലുകൾ ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ (സി-എസ്‌ഐ) അല്ലെങ്കിൽ നേർത്ത ഫിലിം സോളാർ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് നിർമ്മിക്കുന്നത്, ഇവയ്ക്ക് പരിമിതമായ കാര്യക്ഷമത മാത്രമേയുള്ളൂ. എന്നിരുന്നാലും, പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾ ഭാരം കുറഞ്ഞതും വഴക്കമുള്ളതുമായ ക്രിസ്റ്റലിൻ ഘടനകളാണ്, അവ ഏത് പ്രതലത്തിലും എളുപ്പത്തിൽ നിക്ഷേപിക്കാൻ കഴിയും, വഴക്കമുള്ളതോ ടെക്സ്ചർ ചെയ്തതോ ആണ്. ഇതിന് നന്ദി, അവ നേർത്തതും ഭാരം കുറഞ്ഞതുമായവ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഇടയാക്കും. സൌരോര്ജ പാനലുകൾസിലിക്കൺ സോളാർ സെല്ലുകളേക്കാൾ കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ സൂര്യനിൽ നിന്ന് കൂടുതൽ വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കാനും, മുറിയിലെ താപനിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കാനും കഴിയും.

പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകളുടെ ഒരു പ്രയോഗവും ഇതുവരെ വാണിജ്യവൽക്കരിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ലെങ്കിലും, അവ തുടർച്ചയായ ഗവേഷണത്തിന്റെയും നിക്ഷേപത്തിന്റെയും വിഷയമാണ്. പല കമ്പനികളും അവരുടെ കഴിവുകൾ പ്രയോജനപ്പെടുത്താൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നതിനാൽ, പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളെക്കുറിച്ചും അവയുടെ സാങ്കേതികവിദ്യയെക്കുറിച്ചും പരമ്പരാഗത സോളാർ സെല്ലുകളിൽ നിന്ന് അവ എങ്ങനെ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ചും പഠിക്കാൻ ഇപ്പോൾ മികച്ച സമയമാണ്.

ഉള്ളടക്ക പട്ടിക
എന്താണ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ്?
പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾ എങ്ങനെയാണ് നിർമ്മിക്കുന്നത്?
വ്യത്യസ്ത തരം പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾ
പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾ vs. ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ സോളാർ സെല്ലുകൾ
തീരുമാനം

എന്താണ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ്?

സ്ഫടികത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി സിലിക്കൺ1839-ൽ റഷ്യയിൽ ആദ്യമായി കണ്ടെത്തിയ അതേ പേരിലുള്ള ധാതുവിന് സമാനമായ ഒരു സവിശേഷമായ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയുള്ള വസ്തുക്കളുടെ ഒരു കുടുംബമാണ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾ. എന്നിരുന്നാലും, 2006-ൽ മാത്രമാണ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന വസ്തുക്കളായി ആദ്യമായി ഗവേഷണം നടത്തിയത്, മൂന്ന് വർഷത്തിന് ശേഷം 2009-ൽ ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.

നിരവധി തരം പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾ നിലവിലുണ്ട്. ആദ്യം കണ്ടെത്തിയ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിൽ കാൽസ്യം ടൈറ്റാനിയം ഓക്‌സൈഡ് അടങ്ങിയിരുന്നു. പിന്നീട്, മീഥൈൽ അമോണിയം ലെഡ് ട്രയോഡൈഡ് അടങ്ങിയവ ഉൾപ്പെടെ നിരവധി പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് തരങ്ങൾ കണ്ടെത്തി. എന്നിരുന്നാലും, സൗരോർജ്ജ വ്യവസായത്തിന് ഏറ്റവും ഗുണകരമായ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾ ഇവയാണ് പരലുകൾ ടിൻ അല്ലെങ്കിൽ ലെഡ് ആറ്റങ്ങളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ജൈവ, അജൈവ തന്മാത്രകൾ കൊണ്ടാണ് ഇത് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്.

മൂന്നെണ്ണത്തിൽ ഏറ്റവും പ്രതീക്ഷ നൽകുന്നവയാണ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾ.^rd തലമുറ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക്ക് (പിവി) സംവിധാനങ്ങൾ, അവയെ സോളാർ വ്യവസായത്തിൽ ഒരു ഗെയിം-ചേഞ്ചറായി മാറ്റുന്നു. കഴിഞ്ഞ അഞ്ച് വർഷത്തിനുള്ളിൽ, ഒരു പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലിന്റെ കാര്യക്ഷമത 4% ൽ താഴെയിൽ നിന്ന് കൂടുതലായി വർദ്ധിച്ചതായി കണ്ടെത്തി. 20%. അടുത്ത 15 വർഷത്തിനുള്ളിൽ, അവയുടെ കാര്യക്ഷമത കൂടുതൽ ഉയർന്ന് 30%ഇക്കാരണത്താൽ, പരമ്പരാഗത സി-എസ്‌ഐ സോളാർ പാനലുകൾക്കും മിക്ക നേർത്ത ഫിലിം ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക്കുകൾക്കും പകരമായി പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾ ഉപയോഗിക്കാമെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു.

പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾ എങ്ങനെയാണ് നിർമ്മിക്കുന്നത്?

ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, മെത്തിലാമോണിയം ഹാലൈഡ്, മെത്തിലാമോണിയം ലെഡ് അയഡൈഡ്, മറ്റ് അഡിറ്റീവുകൾ തുടങ്ങിയ വസ്തുക്കൾ ഒരു ലായനിയിൽ കലർത്തുന്ന "വെറ്റ് കെമിസ്ട്രി" എന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെയാണ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നത്. ഈ മിശ്രിതം ഗ്ലാസ്, മെറ്റൽ ഓക്സൈഡ്, സിലിക്കൺ സോളാർ സെല്ലുകൾ, ഫ്ലെക്സിബിൾ പോളിമറുകൾ, അല്ലെങ്കിൽ സുതാര്യമായ മരം എന്നിവയിൽ പോലും പ്രയോഗിക്കാം.

അടിസ്ഥാന വസ്തുവിൽ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ലായനി നിക്ഷേപിക്കുന്നത് സ്പിൻ-കോട്ടിംഗ് വഴിയാണ്, ഇത് കുട്ടികൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന സ്പിൻ-ആർട്ട് മെഷീനുകളുടെ അതേ ആശയത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. ലായനി തളിക്കുകയോ ഡ്രിപ്പ് ചെയ്യുകയോ ചെയ്യുന്നു, അടിവസ്ത്രം ഉയർന്ന വേഗതയിൽ കറക്കുന്നു, ഇത് ലായനിയുടെ നേർത്ത പാളി അതിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ തുല്യമായി വ്യാപിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. മിശ്രിതത്തിലെ ലായകം ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുമ്പോൾ, ഒരു പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഫിലിം പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് പരലുകളുടെ നേർത്ത പാളികളായി അവശേഷിക്കുന്നു, അത് ഒരു സോളാർ സെല്ലിലേക്ക് എളുപ്പത്തിൽ ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

എന്നിരുന്നാലും, പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഒരൊറ്റ രീതി മാത്രമല്ല ഉള്ളത്. സൗരോര്ജ സെല്, നീരാവി സഹായം, രണ്ട്-ഘട്ട നിക്ഷേപങ്ങൾ, താപ നീരാവി നിക്ഷേപം എന്നിവ പോലുള്ളവ.

വ്യത്യസ്ത തരം പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾ

മൊത്തത്തിൽ, എല്ലാ സോളാർ സെല്ലുകൾക്കും പൊതുവായ കാര്യങ്ങളുണ്ട്. ഇതിൽ കുറഞ്ഞത് ഒരു നെഗറ്റീവ് പാളി, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് മെറ്റീരിയലിന്റെ ഒരു പോസിറ്റീവ് പാളി, ഒരു ചാലക മുന്നിലും പിന്നിലും ഇലക്ട്രോഡ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. നെഗറ്റീവ് പാളിയിൽ നിന്ന് സൂര്യൻ ചാർജ് ചെയ്യുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളെ ഇലക്ട്രോഡുകൾ ഒരു വയർ വഴി കൊണ്ടുപോയി വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിച്ച് പോസിറ്റീവ് പാളിയിലേക്ക് തിരികെ കൊണ്ടുവരുന്നു. കൂടാതെ, ഒരു സോളാർ മൊഡ്യൂളിൽ ഘടിപ്പിച്ച ശേഷം, എല്ലാ സോളാർ സെല്ലുകളും കാലാവസ്ഥാ കേടുപാടുകളിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്നതിനായി ഒരു എൻക്യാപ്സുലേഷൻ പാളിയിൽ അടച്ചിരിക്കുന്നു.

ഇനി, വ്യത്യസ്ത തരം പെറോവ്സ്കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾ, രണ്ട് തരങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന പ്രാധാന്യമുണ്ട് - നേർത്ത ഫിലിം സെല്ലുകളും ടാൻഡം സെല്ലുകളും. നേർത്ത ഫിലിം സെല്ലുകളിൽ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് മെറ്റീരിയലായി പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾ മാത്രമേ അടങ്ങിയിട്ടുള്ളൂ, അതേസമയം ടാൻഡം സെല്ലുകളിൽ ഒരു ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ പാളിക്ക് മുകളിൽ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിന്റെ നിരവധി പാളികളോ നേർത്ത പാളി പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റോ ഉണ്ടാകാം.

നേർത്ത ഫിലിം ടാൻഡം സെല്ലുകളും ഉണ്ട്. ഇവിടെ, കോശങ്ങളിൽ ഇവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു ചെമ്പ് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് പാളി കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞ ഇൻഡിയം ഗാലിയം സെലിനൈഡ് (CIGS) പാളികൾ. നേർത്ത ഫിലിം ടാൻഡം സെല്ലുകൾ ഇതിനകം തന്നെ തികഞ്ഞ ഒരു സൗരോർജ്ജ സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്.

പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾ vs. ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ സോളാർ സെല്ലുകൾ

സുസ്ഥാപിതമായ വൻതോതിലുള്ള ഉൽ‌പാദന പ്രക്രിയകളുള്ള പക്വതയാർന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്ന ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ സോളാർ സെല്ലുകൾ, സോളാർ വ്യവസായത്തിൽ പതിറ്റാണ്ടുകളായി ഒരു മാനദണ്ഡമാണ്. ഇവയ്ക്ക് ഒരു AI-BSF ഘടനയുണ്ട്, അവിടെ അബ്സോർബർ പാളിയിൽ മോണോക്രിസ്റ്റലിൻ അല്ലെങ്കിൽ പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ c-Si ഉപയോഗിക്കുന്നു.

പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റും സി-എസ്‌ഐയും തമ്മിലുള്ള രസകരമായ ഒരു വ്യത്യാസം അവയുടെ പ്രകാശ ആഗിരണ ശേഷിയാണ്. കളങ്ങൾ സൗര വർണ്ണരാജിയിലെ വൈവിധ്യമാർന്ന നിറങ്ങളോട് പ്രതികരിക്കാൻ c-Si-ക്ക് കഴിയും, അതേസമയം c-Si-ക്ക് 1,100 nm-ന് തുല്യമോ അതിൽ കൂടുതലോ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള പ്രകാശത്തെ മാത്രമേ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയൂ. കട്ടിയുള്ള പാളികളിലൂടെ ഇലക്ട്രോണുകളെ കാര്യക്ഷമമായി തുളച്ചുകയറാൻ അനുവദിക്കുന്നതിനാൽ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് കോശങ്ങളുടെ ഘടനയാണ് ഇതിന് കാരണം. തൽഫലമായി, അവയ്ക്ക് ഉയർന്ന അളവിലുള്ള സൂര്യപ്രകാശത്തെ വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും, ഇത് പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകളുടെ ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു.

ഒരു പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലിന്റെ രേഖപ്പെടുത്തിയ ഏറ്റവും ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത 29.15%, c-Si സോളാർ സെല്ലുകൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്ന താഴ്ന്ന 25.4% നെ അപേക്ഷിച്ച്. ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ Al-BSF വളരെ പക്വത പ്രാപിച്ച ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യയാണെന്ന് കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ പാനലുകളുടെ വാഗ്ദാന സാധ്യത ഇത് തെളിയിക്കുന്നു.

ഒടുവിൽ, പെറോവ്സ്കൈറ്റ് സൗരോര്ജ സെല് കുറഞ്ഞ ശേഷിയുള്ള മെറ്റീരിയലും കുറഞ്ഞ പ്രോസസ്സിംഗ് ചെലവും ഉള്ളവയാണ്. ഉപഭോക്താക്കൾക്ക് അവരുടെ ആവശ്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് ഉൽപ്പന്നം ഇഷ്ടാനുസൃതമാക്കാൻ അനുവദിക്കുന്ന വിവിധ നിറങ്ങളിലും അവ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ അധിക സവിശേഷതകൾ, വഴക്കം, ഭാരം കുറഞ്ഞതും, അർദ്ധ സുതാര്യതയും, പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ വിവിധ പ്രയോഗങ്ങൾക്ക് സി-എസ്‌ഐയെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഗവേഷകരെയും ഇലക്ട്രോണിക് ഡിസൈനർമാരെയും ബോധ്യപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. സാങ്കേതിക ദീർഘകാലാടിസ്ഥാനത്തിൽ.

പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾ എപ്പോൾ വാങ്ങാൻ കഴിയും? ഒരു നിഗമനം

ഗവേഷകരും വിദഗ്ധരും പുനർനിർമ്മിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജം വിലകുറഞ്ഞതും കാര്യക്ഷമവും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവുമായ സോളാർ സെല്ലുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു വാഗ്ദാനമായ വസ്തുവായിട്ടാണ് വ്യവസായം പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകളെ കാണുന്നത്. തൽഫലമായി, നാഷണൽ റിന്യൂവബിൾ എനർജി ലബോറട്ടറി (NREL), ഓക്‌സ്‌ഫോർഡ് പിവി, ക്യുസെല്ലുകൾ, മറ്റുള്ളവ എന്നിവയുൾപ്പെടെ നിരവധി ബിസിനസുകളും സ്ഥാപനങ്ങളും നിലവിൽ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ സാധ്യതകളെക്കുറിച്ച് ഗവേഷണം നടത്തുന്നുണ്ട്. അവർ നിർമ്മിക്കുന്ന സെല്ലുകൾ പോസ്റ്റേജ്-സ്റ്റാമ്പ് വലുപ്പത്തിലുള്ള ടെസ്റ്റ് സെല്ലുകളാണെങ്കിലും, പൊതുജനങ്ങൾക്ക് വിൽപ്പനയ്ക്ക് ഇതുവരെ തയ്യാറായിട്ടില്ലെങ്കിലും, വലിയ തോതിലുള്ള വാണിജ്യവൽക്കരണം വിദൂരമായിരിക്കില്ല.