हीटिंग तत्व के साथ सौर पैनलों की दक्षता बढ़ाना

मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं ने पारंपरिक सौर पैनलों की दक्षता बढ़ाने का एक तरीका निकाला है। वे सौर प्रवाह और पैनलों की सतह के बीच एक मध्यवर्ती हीटिंग तत्व शुरू करने का सुझाव देते हैं। यह विचार है कि गर्म होने पर, यह तत्व एक स्पेक्ट्रम में उत्सर्जन करेगा जो मानक सिलिकॉन तत्वों द्वारा अवशोषण के लिए बेहतर अनुकूल है।


कार्बन नैनोट्यूब की कई परतों से बना एक नैनोपोटोनिक सौर थर्मोफोटोइलेक्ट्रिक तत्व जो एक अवशोषक के रूप में और एक Si / SiO ₂ फोटोनिक क्रिस्टल के साथ-साथ एक 0.55 eV सौर फोटो सेल के रूप में होता है।

तर्क के विपरीत, यहां एक अतिरिक्त रूपांतरण कदम के अलावा वास्तव में दक्षता बढ़ जाती है, क्योंकि यह आपको फोटॉनों से उन ऊर्जाओं से ऊर्जा प्राप्त करने की अनुमति देता है जो आमतौर पर बेकार जाती हैं।

पारंपरिक सौर पैनल केवल उन फोटॉनों की ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करते हैं जो सीमा के निचले और ऊपरी सीमा पर विशिष्ट फ्रेम के अनुरूप होते हैं। एक सिलिकॉन चिप एक विस्तृत श्रृंखला के प्रति संवेदनशील है, लेकिन कई फोटॉन इसके पास से गुजरते हैं। एक कार्बन नैनोट्यूब अवशोषक के अलावा इस समस्या को हल करता है। यह परत एक व्यापक आवृत्ति रेंज के प्रति संवेदनशील है और, जब फोटॉन द्वारा बमबारी की जाती है, तो 962 ° C तक गर्म होता है। गर्म होने पर, यह एक कड़ाई से परिभाषित ऊर्जा के फोटॉन का उत्सर्जन करता है, जो फोटोकेल द्वारा पूरी तरह से अवशोषित होते हैं और बिजली में परिवर्तित हो जाते हैं।

सिद्धांतकारों ने कई साल पहले एक समान तकनीक की भविष्यवाणी की थी, और अब इसे अभ्यास में डाल दिया गया है। उन्होंने कहा कि 33.7% (शॉक्ले-क्वेज़र सीमा) में निर्धारित सिलिकॉन माइक्रोकैरिकट्स के लिए सौर ऊर्जा रूपांतरण की दक्षता की सैद्धांतिक सीमा को दूर करने के लिए थर्मोक्यूशंस की अनुमति होगी। इस मामले में, दक्षता सैद्धांतिक रूप से 80% तक पहुंच सकती है।

हालांकि, व्यवहार में, वैज्ञानिक अभी भी सैद्धांतिक रूप से अधिकतम सीमा से दूर हैं। पिछले प्रयोगों में 1% से अधिक की दक्षता प्रदर्शित नहीं की जा सकती थी, लेकिन मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी ने 3.2% रूपांतरण क्षमता दर्ज की, और वैज्ञानिक कार्यों के लेखकों को भरोसा है कि निकट भविष्य में वे इसे 20% तक बढ़ा सकते हैं। उनके अनुसार, यह एक वाणिज्यिक उत्पाद जारी करने के लिए पर्याप्त है।



थर्माफोटेइलेक्ट्रिक तत्व का वर्णन करने वाला एक वैज्ञानिक पत्र नेचर नैनोटेक्नोलॉजी पत्रिका में प्रकाशित हुआ है।