सोलर पैनल तकनीक को टर्बो-चार्ज किया जाएगा

पिछले दो दशकों में सोलर पैनल तकनीक ने काफी प्रगति की है। वास्तव में, आज उत्पादित सबसे उन्नत सिलिकॉन सौर सेल लगभग उतने ही अच्छे हैं जितनी तकनीक प्राप्त होगी। अब अगला क्या होगा? सौर प्रौद्योगिकी में नई पीढ़ी, "अग्रानुक्रम सौर सेल" दर्ज करें। वे पारंपरिक सौर कोशिकाओं की तुलना में सूर्य के प्रकाश के बहुत बड़े हिस्से को बिजली में परिवर्तित कर सकते हैं। प्रौद्योगिकी कोयला और गैस जैसे ऊर्जा उत्पादन के प्रदूषणकारी स्रोतों से दूर वैश्विक परिवर्तन को तेजी से ट्रैक करने का वादा करती है।

लेकिन एक बड़ी दिक्कत है. जैसा कि हमारे नए शोध से पता चलता है, यदि वर्तमान सौर कोशिकाओं को ग्रह के लिए आवश्यक जलवायु-बचत तकनीक बनने के लिए आवश्यक पैमाने पर निर्मित किया जाना है तो उन्हें फिर से डिजाइन किया जाना चाहिए। सौर कहानी, अब तक सौर सेल एक ऐसा उपकरण है जो सूर्य के प्रकाश को बिजली में बदल देता है। जब सौर कोशिकाओं की बात आती है तो एक महत्वपूर्ण उपाय उनकी दक्षता है - सूर्य के प्रकाश का वह अनुपात जिसे वे बिजली में परिवर्तित कर सकते हैं। आज हम जो भी सौर पैनल देखते हैं वे लगभग सभी "फोटोवोल्टिक" सिलिकॉन कोशिकाओं से बने होते हैं। जब प्रकाश सिलिकॉन सेल से टकराता है, तो इसके अंदर के इलेक्ट्रॉन विद्युत प्रवाह उत्पन्न करते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में 1954 में प्रदर्शित पहले सिलिकॉन फोटोवोल्टिक सेल की दक्षता लगभग 5 प्रतिशत थी। इसका मतलब है कि सेल को प्राप्त सूर्य की ऊर्जा की प्रत्येक इकाई के लिए, 5 प्रतिशत बिजली में बदल दिया गया था। लेकिन प्रौद्योगिकी तब से विकसित हुई है। पिछले साल के अंत में, चीनी सौर निर्माता लोंगी ने सिलिकॉन सौर कोशिकाओं के लिए 26.81 प्रतिशत की नई विश्व-रिकॉर्ड दक्षता की घोषणा की।

सिलिकॉन सौर सेल कभी भी सूर्य की 100 प्रतिशत ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित नहीं कर पाएंगे। ऐसा ज़्यादातर इसलिए है क्योंकि एक व्यक्तिगत सामग्री सौर स्पेक्ट्रम के केवल एक सीमित अनुपात को ही अवशोषित कर सकती है। दक्षता बढ़ाने में मदद करने के लिए - और इसलिए सौर बिजली की लागत को कम करना जारी रखने के लिए - नई तकनीक की आवश्यकता है। यहीं पर टेंडेम सौर सेल आते हैं। एक आशाजनक नई छलांग टेंडेम सौर सेल दो अलग-अलग सामग्रियों का उपयोग करते हैं जो सूर्य से ऊर्जा को एक साथ अवशोषित करते हैं। सिद्धांत रूप में, इसका मतलब है कि सेल अधिक सौर स्पेक्ट्रम को अवशोषित कर सकता है - और इसलिए अधिक बिजली का उत्पादन कर सकता है - अगर केवल एक सामग्री का उपयोग किया जाता है (जैसे कि अकेले सिलिकॉन)। इस दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, विदेशों में शोधकर्ताओं ने हाल ही में 33.7 प्रतिशत की अग्रानुक्रम सौर सेल दक्षता हासिल की है। उन्होंने एक पारंपरिक सिलिकॉन सौर सेल के शीर्ष पर सीधे पेरोव्स्काइट नामक सामग्री के साथ एक पतली सौर सेल का निर्माण करके ऐसा किया। पारंपरिक सिलिकॉन सौर पैनल अभी भी विनिर्माण पर हावी हैं। लेकिन अग्रणी सौर निर्माताओं ने टेंडेम सेल प्रौद्योगिकी का व्यावसायीकरण करने की योजना का संकेत दिया है। टेंडेम सौर कोशिकाओं की क्षमता ऐसी है कि वे आने वाले दशकों में पारंपरिक प्रौद्योगिकी से आगे निकलने के लिए तैयार हैं। लेकिन विस्तार तब तक विफल रहेगा, जब तक कि प्रौद्योगिकी को नई, अधिक प्रचुर सामग्रियों के साथ दोबारा डिज़ाइन नहीं किया जाता। सामग्रियों की समस्या लगभग सभी अग्रानुक्रम सौर कोशिकाओं में एक डिज़ाइन शामिल होता है जिसे "सिलिकॉन हेटेरोजंक्शन" के रूप में जाना जाता है। इस तरह से बनाए गए सौर सेल को अन्य सौर सेल डिजाइनों की तुलना में आम तौर पर अधिक चांदी और अधिक रासायनिक तत्व इंडियम की आवश्यकता होती है। लेकिन चांदी और इंडियम दुर्लभ सामग्री हैं। चांदी का उपयोग विनिर्माण सहित हजारों अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिससे इसकी अत्यधिक मांग होती है।

दरअसल, पिछले साल चांदी की वैश्विक मांग कथित तौर पर 18 प्रतिशत बढ़ी। इसी तरह, इंडियम का उपयोग टचस्क्रीन और अन्य स्मार्ट डिवाइस बनाने के लिए किया जाता है। लेकिन यह बेहद दुर्लभ है और केवल छोटे निशानों में ही पाया जाता है। यह कमी अभी तक टेंडेम सौर प्रौद्योगिकी के लिए कोई समस्या नहीं है, क्योंकि इसका अभी तक बड़ी मात्रा में उत्पादन नहीं किया गया है। लेकिन हमारे शोध से पता चलता है कि यह कमी भविष्य में निर्माताओं की उत्पादन मात्रा बढ़ाने की क्षमता को सीमित कर सकती है। यह जलवायु परिवर्तन से निपटने में एक बड़ी बाधा का प्रतिनिधित्व कर सकता है। स्वच्छ ऊर्जा परिवर्तन को सक्षम करने के लिए, सदी के मध्य तक, दुनिया को वर्तमान की तुलना में 62 गुना अधिक सौर ऊर्जा क्षमता स्थापित करनी होगी। स्पष्ट रूप से, सौर तैनाती के इस घातीय त्वरण को सक्षम करने के लिए अग्रानुक्रम सौर कोशिकाओं के एक प्रमुख पुन: डिज़ाइन की तत्काल आवश्यकता है। परिवर्तन को तेज़ करना कुछ सिलिकॉन सौर सेल इंडियम का उपयोग नहीं करते हैं और केवल थोड़ी मात्रा में चांदी की आवश्यकता होती है। इन कोशिकाओं को अग्रानुक्रम प्रौद्योगिकी के अनुकूल बनाने के लिए अनुसंधान और विकास की तत्काल आवश्यकता है। शुक्र है, यह काम पहले ही शुरू हो चुका है - लेकिन और अधिक की जरूरत है। सामग्रियों की कमी ही एकमात्र बाधा नहीं है जिसे दूर किया जा सकता है। टेंडेम सौर सेलों को भी अधिक टिकाऊ बनाया जाना चाहिए। आज हम हर जगह जो सौर पैनल देखते हैं, वे आम तौर पर कम से कम 25 वर्षों तक अच्छी मात्रा में बिजली का उत्पादन करने की गारंटी देते हैं। पेरोव्स्काइट-ऑन-सिलिकॉन टेंडेम कोशिकाएं लंबे समय तक नहीं चलती हैं। सौर ऊर्जा ने पहले ही ऑस्ट्रेलिया और दुनिया भर में बिजली उत्पादन को हिला दिया है। लेकिन जलवायु परिवर्तन से निपटने की दौड़ में, यह केवल शुरुआत है। टेंडेम सौर सेल अनुसंधान वास्तव में वैश्विक है, जो ऑस्ट्रेलिया सहित कई देशों में आयोजित किया जाता है। प्रौद्योगिकी आगे बढ़ने का एक आशाजनक रास्ता प्रदान करती है। लेकिन इन्हें बनाने में प्रयुक्त सामग्री पर तत्काल पुनर्विचार किया जाना चाहिए

CREDIT NEWS: thehansindia