पारदर्शी सौर पैनल - चीनी वैज्ञानिकों का एक नया प्रयास

सौर ऊर्जा हमारे समय के रुझानों में से एक है। कुछ क्षेत्रों में, सौर ऊर्जा की मदद से, आप बिजली की अपनी जरूरतों को पूरी तरह से पूरा कर सकते हैं। फोटोकल्स को अधिक कुशल बनाने के लिए, कई वैज्ञानिक समय और संसाधन, और काफी खर्च करने को तैयार हैं। कोई सफल होता है, लेकिन युद्धाभ्यास के लिए अभी भी जगह है।

कुछ शोधकर्ता इस क्षेत्र में अपना रास्ता खोजने की कोशिश कर रहे हैं - उदाहरण के लिए, सौर पैनलों को पारदर्शी बनाने के लिए। यह उनके उपयोग की सीमा का विस्तार करेगा - न केवल छत पर, बल्कि, उदाहरण के लिए, खिड़की के उद्घाटन में पैनल लगाने के लिए। दूसरे शब्दों में, फोटोकेल के साथ खिड़कियों में कांच को बदलें।

पारदर्शी सौर पैनलों के बारे में संदेश पर्यावरणीय नियमितता के साथ दिखाई देते हैं, लेकिन अभी तक अधिकांश प्रयोग प्रयोगों में बने हुए हैं। शायद चीनी वैज्ञानिकों के प्रोजेक्ट से कुछ बदल जाएगा।

तथ्य यह है कि उन्होंने वास्तव में पारदर्शी सौर पैनलों का निर्माण किया, जहां दुर्लभ पृथ्वी धातु ytterbium मुख्य भूमिका निभाता है। जब यह "नीला" अवशोषित हो जाता है तो यह रासायनिक तत्व दो "इंफ्रारेड फोटोन" उत्सर्जित करने में सक्षम होता है। "इन्फ्रारेड फोटॉनों" को सिलिकॉन के अलावा किसी भी सामग्री द्वारा अनदेखा किया जाता है, जिसे आप जानते हैं, सौर पैनलों के मुख्य काम करने वाले तत्व के रूप में उपयोग किया जाता है। यह धातु एक इलेक्ट्रॉन का उत्सर्जन करते हुए अवरक्त फोटोन को अवशोषित करता है। यह पता चला है कि दो इलेक्ट्रॉनों की रिहाई से सिलिकॉन प्रत्येक "नीले" फोटॉन पर प्रतिक्रिया करता है।

यह पता चला है कि पारम्परिक फोटोकल्स की तुलना में पारदर्शी पैनल 160% अधिक प्रभावी हैं (200% नहीं, क्योंकि हमेशा नुकसान होते हैं)।

पारदर्शी फोटोकल्स नैनोकणों के समावेश के साथ बहुलक ग्लास हैं। उत्तरार्द्ध पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित करता है, अन्य स्पेक्ट्रा से विकिरण प्रसारित करता है। यह सब फोटोकल्स की पूर्ण पारदर्शिता प्राप्त करने की अनुमति देता है।

एक सकारात्मक बिंदु यह है कि जब ytterbium अवरक्त फोटोन का उत्सर्जन करता है, तो वे एक कोण पर अंतरिक्ष में जाते हैं जो सिलिकॉन को उन्हें अवशोषित करने की अनुमति देता है। नतीजतन, आप एक खिड़की बना सकते हैं जिसमें ग्लास अवरक्त फोटोन उत्पन्न करता है, और सिलिकॉन सहित एक फ्रेम उन्हें अवशोषित करने में सक्षम है, जिससे बिजली पैदा होती है।



सच है, अंत में हम प्राप्त करते हैं, इसे हल्के ढंग से लगाने के लिए, बहुत कुशल सौर पैनल नहीं। हां, नीली रोशनी आपको लगभग 180% की दक्षता के साथ अवरक्त फोटोन उत्पन्न करने की अनुमति देती है। लेकिन, दुर्भाग्य से, पारदर्शी सौर सेल केवल 3% की दक्षता के साथ नीले स्पेक्ट्रम प्रकाश को अवशोषित करने में सक्षम हैं। समस्या यह है कि सभी फोटोन फ्रेम द्वारा कैप्चर नहीं किए जाते हैं।

फिर भी, अगर पारदर्शी सौर कोशिकाओं को हर जगह पेश किया जाता है, तो भी यह एक उत्कृष्ट परिणाम हो सकता है। इस प्रकार के सौर पैनलों की दक्षता में सुधार किया जा सकता है, और यदि आप पारदर्शी सौर कोशिकाओं से बने खिड़कियों के साथ एक बड़ी इमारत की कल्पना करते हैं, तो हम बिजली की महत्वपूर्ण मात्रा की पीढ़ी के बारे में बात कर रहे हैं।

"ग्लास" की संरचना को बदलकर सौर कोशिकाओं की दक्षता में वृद्धि करना संभव है, जो अधिक "नीले" फोटॉनों को प्राप्त करने की अनुमति देगा। इसके अलावा, सिलिकॉन एकमात्र सामग्री नहीं है जिसका उपयोग फोटोकल्स बनाने के लिए किया जा सकता है। अधिक प्रभावी हैं - लेकिन वे अधिक महंगे हैं (बहुत अधिक महंगे हैं)।

नैनोलेटर्स, 2018, डीओआई: 10.1021 / acs.nanolett.8b03966