Solar panel Technology
सौर पैनलों की बढ़ती छतों को कवर किया जाता है, लेकिन पहली बार विकसित होने के बाद भी, सिलिकॉन के स्लैब भारी, महंगी और अक्षम हैं। मौलिक सीमाएं इन पारंपरिक फोटोवोल्टेिक्स को सूरज की रोशनी में ऊर्जा के एक अंश से अधिक अवशोषित करने से रोकती हैं।
लेकिन एमआईटी वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक अलग तरह का सौर ऊर्जा उपकरण बनाया है जो सूक्ष्म इंजीनियरिंग और सामग्री विज्ञान में अग्रिमों का उपयोग करता है जो सूर्य की ऊर्जा से कहीं अधिक कब्जा करता है। यह चाल पहले सूरज की रोशनी को गर्मी में बदल देती है और फिर इसे वापस प्रकाश में बदल देती है, लेकिन अब उस स्पेक्ट्रम के अंदर ध्यान केंद्रित किया जाता है जो सौर कोशिकाओं का उपयोग कर सकते हैं। जबकि कई शोधकर्ता तथाकथित सौर तापोफोोटोवॉल्टेक्स पर वर्षों से काम कर रहे हैं, एमआईटी डिवाइस अकेले फोटोवोल्टेइक सेल की तुलना में अधिक ऊर्जा को अवशोषित करने वाला पहला है, यह दर्शाता है कि दृष्टिकोण नाटकीय ढंग से दक्षता में वृद्धि कर सकता है।
मानक सिलिकॉन सौर कोशिकाओं मुख्य रूप से बैंगनी से लाल तक दृश्य प्रकाश पर कब्जा कर लेते हैं। यह और अन्य कारणों का मतलब है कि वे सूरज की रोशनी में करीब 32 प्रतिशत ऊर्जा से बिजली में बिजली नहीं ले सकते। एमआईटी डिवाइस अभी भी एक कच्चा प्रोटोटाइप है, जो सिर्फ 6.8 प्रतिशत दक्षता में काम करता है- लेकिन विभिन्न संवर्द्धन के साथ यह परंपरागत फोटोवोल्टेिक्स के रूप में लगभग दो बार कुशल हो सकता है।
डिवाइस बनाने में महत्वपूर्ण कदम था एक अवशोषक- emitter नामक कुछ का विकास। यह अनिवार्य रूप से सौर कोशिकाओं के ऊपर एक हल्का फ़नल के रूप में कार्य करता है। अवशोषित परत ठोस काले कार्बन नैनोट्यूब से बनाई गई है जो सूर्य की रोशनी में सभी ऊर्जा को पकड़ती है और इसमें से अधिकांश को गर्मी में परिवर्तित करते हैं। जैसा कि तापमान लगभग 1,000 डिग्री सेल्सियस तक पहुंचता है, आसन्न उत्सर्जित परत प्रकाश की तरह वापस ऊर्जा के रूप में फैलता है, अब ज्यादातर बैंड के लिए संकुचित होता है कि फोटोवोल्टिक कोशिकाएं अवशोषित कर सकती हैं। एमिटर एक फोटोनिक क्रिस्टल से बना है, एक संरचना जिसे नैनोस्केल पर डिज़ाइन किया जा सकता है, जिससे इसे नियंत्रित किया जा सकता है कि प्रकाश प्रवाह के तरंग दैर्ध्यों के माध्यम से इसका प्रवाह हो। एक अन्य महत्वपूर्ण अग्रिम एक उच्च विशेषीकृत ऑप्टिकल फ़िल्टर को जोड़ता था जो सिलवाया प्रकाश को प्रसारित करता है जबकि लगभग सभी व्यर्थ फोटॉनों को वापस दर्शाता है। यह "फोटोन रीसाइक्लिंग" अधिक गर्मी पैदा करता है, जो कि अधिक प्रकाश उत्पन्न करता है जो कि सौर सेल अवशोषित कर सकता है, सिस्टम की दक्षता में सुधार कर सकता है।
सौर पैनलों की बढ़ती छतों को कवर किया जाता है, लेकिन पहली बार विकसित होने के बाद भी, सिलिकॉन के स्लैब भारी, महंगी और अक्षम हैं। मौलिक सीमाएं इन पारंपरिक फोटोवोल्टेिक्स को सूरज की रोशनी में ऊर्जा के एक अंश से अधिक अवशोषित करने से रोकती हैं।
लेकिन एमआईटी वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक अलग तरह का सौर ऊर्जा उपकरण बनाया है जो सूक्ष्म इंजीनियरिंग और सामग्री विज्ञान में अग्रिमों का उपयोग करता है जो सूर्य की ऊर्जा से कहीं अधिक कब्जा करता है। यह चाल पहले सूरज की रोशनी को गर्मी में बदल देती है और फिर इसे वापस प्रकाश में बदल देती है, लेकिन अब उस स्पेक्ट्रम के अंदर ध्यान केंद्रित किया जाता है जो सौर कोशिकाओं का उपयोग कर सकते हैं। जबकि कई शोधकर्ता तथाकथित सौर तापोफोोटोवॉल्टेक्स पर वर्षों से काम कर रहे हैं, एमआईटी डिवाइस अकेले फोटोवोल्टेइक सेल की तुलना में अधिक ऊर्जा को अवशोषित करने वाला पहला है, यह दर्शाता है कि दृष्टिकोण नाटकीय ढंग से दक्षता में वृद्धि कर सकता है।
मानक सिलिकॉन सौर कोशिकाओं मुख्य रूप से बैंगनी से लाल तक दृश्य प्रकाश पर कब्जा कर लेते हैं। यह और अन्य कारणों का मतलब है कि वे सूरज की रोशनी में करीब 32 प्रतिशत ऊर्जा से बिजली में बिजली नहीं ले सकते। एमआईटी डिवाइस अभी भी एक कच्चा प्रोटोटाइप है, जो सिर्फ 6.8 प्रतिशत दक्षता में काम करता है- लेकिन विभिन्न संवर्द्धन के साथ यह परंपरागत फोटोवोल्टेिक्स के रूप में लगभग दो बार कुशल हो सकता है।
डिवाइस बनाने में महत्वपूर्ण कदम था एक अवशोषक- emitter नामक कुछ का विकास। यह अनिवार्य रूप से सौर कोशिकाओं के ऊपर एक हल्का फ़नल के रूप में कार्य करता है। अवशोषित परत ठोस काले कार्बन नैनोट्यूब से बनाई गई है जो सूर्य की रोशनी में सभी ऊर्जा को पकड़ती है और इसमें से अधिकांश को गर्मी में परिवर्तित करते हैं। जैसा कि तापमान लगभग 1,000 डिग्री सेल्सियस तक पहुंचता है, आसन्न उत्सर्जित परत प्रकाश की तरह वापस ऊर्जा के रूप में फैलता है, अब ज्यादातर बैंड के लिए संकुचित होता है कि फोटोवोल्टिक कोशिकाएं अवशोषित कर सकती हैं। एमिटर एक फोटोनिक क्रिस्टल से बना है, एक संरचना जिसे नैनोस्केल पर डिज़ाइन किया जा सकता है, जिससे इसे नियंत्रित किया जा सकता है कि प्रकाश प्रवाह के तरंग दैर्ध्यों के माध्यम से इसका प्रवाह हो। एक अन्य महत्वपूर्ण अग्रिम एक उच्च विशेषीकृत ऑप्टिकल फ़िल्टर को जोड़ता था जो सिलवाया प्रकाश को प्रसारित करता है जबकि लगभग सभी व्यर्थ फोटॉनों को वापस दर्शाता है। यह "फोटोन रीसाइक्लिंग" अधिक गर्मी पैदा करता है, जो कि अधिक प्रकाश उत्पन्न करता है जो कि सौर सेल अवशोषित कर सकता है, सिस्टम की दक्षता में सुधार कर सकता है।
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