सौर कोशिकाओं के लिए नई दक्षता रिकॉर्ड

कैलिफोर्निया स्थित स्टार्टअप अल्टा डिवाइसेस ने 28.2% फोटोकेल विकसित किया है, जो फोटोवोल्टिक कन्वर्टर्स के लिए नया विश्व रिकॉर्ड है। यह मौलिक शॉक्ले-क्विसर सीमा के करीब है, जो एक पी.एन. जंक्शन के साथ सेल के लिए 33.7% है, दो-परत सेल के लिए 42%, तीन-परत सेल के लिए 49% और अनंत संख्या में परतों के साथ काल्पनिक सेल के लिए 68% है।

पिछले बीस वर्षों में, एकल-चरण फोटोइलेक्ट्रिक कन्वर्टर्स के लिए अधिकतम दक्षता 26.1% रही है, केवल हाल ही में इसे बढ़ाकर 26.4% करना संभव हुआ है, इसलिए विशेषज्ञ अल्टा डिवाइसेस के परिणाम को एक वास्तविक सफलता कहते हैं।

क्वांटम रसायन विज्ञान के दृष्टिकोण से, फोटोमल्टीप्लायर के अंदर ऐसा कुछ होता है: पदार्थ के इलेक्ट्रॉन आने वाले फोटॉनों को अवशोषित करते हैं और नई ऊर्जा के स्तर पर स्थानांतरित करते हैं। प्रत्येक अलग-अलग फोटॉन की ऊर्जा (जो प्रकाश की आवृत्ति पर) के आधार पर, इलेक्ट्रॉन बिजली में जा सकता है (अर्थात, सेल छोड़ें), थर्मल विकिरण में जाएं और कम ऊर्जा (लंबे तरंग दैर्ध्य) के साथ नए फोटॉन का निर्माण करें। ये द्वितीयक फोटॉन एक ही प्रतिक्रिया को ट्रिगर करते हैं, और इसी तरह, जब तक कि फोटॉन की तरंग दैर्ध्य फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की लाल सीमा से नीचे गिर जाती है ।

Shockley-Kweisser सीमा के लिए अल्टा डिवाइसेस के दृष्टिकोण को फोटोकेल में फोटॉनों के "उपयोग" में उल्लेखनीय वृद्धि के लिए संभव बनाया गया था। यह रहस्य बहुत उच्च-गुणवत्ता वाले गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) से फ़िल्में जोड़ने में है, जो फोटोमल्टीप्लायर ट्यूबों में 1 omm की मोटाई के साथ है। संरचना ऐसी है कि यह फोटॉन में "माध्यमिक" पुनर्संयोजन के 99% तक का उपयोग करती है। Alta Devices के सह-संस्थापक ने GaAs फिल्मों के बढ़ने की एक नई विधि का आविष्कार किया, जिसके साथ आप एक बेहतर क्रिस्टल जाली प्राप्त कर सकते हैं। इसके अलावा, अल्टा डिवाइसेस ने फोटोकेल कोटिंग की परावर्तन क्षमता में वृद्धि की है, ताकि फोटॉन सौर कोशिकाओं को न छोड़ें।

20 जून 2011 को आईईईई फोटोवोल्टिक विशेषज्ञ सम्मेलन में अल्टा डिवाइसेस के प्रतिनिधियों ने अपना विकास प्रस्तुत किया।

सौर कोशिकाओं की दक्षता में सुधार, यहां तक ​​कि कई प्रतिशत तक, उनके पेबैक अवधि को काफी कम कर सकता है। यद्यपि 28.2% तक सूचीबद्ध परिणाम केवल प्रयोगशाला स्थितियों में ही प्राप्त होते हैं, और जब वास्तविक सौर मॉड्यूल को इकट्ठा करते हैं, तो दक्षता स्पष्ट रूप से घट जाती है, अल्टा डिवाइसेस के कार्यकारी निदेशक, क्रिस्टोफर नॉरिस, यह सुनिश्चित करते हैं कि वे प्रयोगशाला में 30% हासिल कर सकते हैं। और 26% के क्षेत्र में दक्षता के साथ वाणिज्यिक उपयोग के लिए तैयार किए गए मॉड्यूल को इकट्ठा करें (डबल-परत कोशिकाओं में - इससे भी अधिक)। इस मामले में, सौर ऊर्जा जीवाश्म ईंधन के साथ काफी प्रतिस्पर्धी होगी।

Alta Devices अब सौर कोशिकाओं के पहले बैच के उत्पादन के लिए एक असेंबली लाइन बनाने की कोशिश कर रही है। कंपनी ने इस प्रक्रिया को बेहतर बनाने के लिए पहले ही 72 मिलियन डॉलर का निवेश और अनुदान जुटा लिया है।



चार्ट पर, अल्टा डिवाइसेस उपलब्धि को 27.6% के रूप में इंगित किया गया है, क्योंकि यह आंकड़ा IEEE फोटोवोल्टिक विशेषज्ञ सम्मेलन में आधिकारिक रिपोर्ट में था (जाहिर है, यह पहले से ही एक स्वतंत्र प्रयोगशाला में परीक्षण किया गया है), लेकिन वास्तव में, सम्मेलन के तुरंत बाद, अल्टा डिवाइसेस ने वृद्धि की सूचना दी। 28.2% तक दक्षता।

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