نئے کوانٹم ویل سولر سیلز نے کارکردگی کا عالمی ریکارڈ قائم کیا۔

سائنس دان آگے بڑھ رہے ہیں۔سولر پینلزیادہ موثر ہونے کے لیے، اور رپورٹ کرنے کے لیے ایک نیا ریکارڈ ہے: ایک نیا سولر سیل معیاری 1-سورج کی عالمی روشنی کے حالات کے تحت 39.5 فیصد کی کارکردگی حاصل کرتا ہے۔
1-سورج کا نشان سورج کی روشنی کی ایک مقررہ مقدار کی پیمائش کرنے کا صرف ایک معیاری طریقہ ہے، اب تقریباً 40% تابکاری کو بجلی میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ اس قسم کا پچھلا ریکارڈشمسی پینلمواد کی کارکردگی 39.2 فیصد تھی۔
آپ کے خیال سے کہیں زیادہ قسم کے شمسی خلیات آس پاس موجود ہیں۔ یہاں استعمال ہونے والی قسم ٹرپل جنکشن III-V ٹینڈیم سولر سیلز ہیں، جو عام طور پر سیٹلائٹ اور خلائی جہاز میں تعینات ہوتے ہیں، حالانکہ ان میں ٹھوس زمین پر بھی بہت زیادہ صلاحیت ہوتی ہے۔

نیشنل رینیوایبل انرجی لیبارٹری کے ماہر طبیعیات مائیلس سٹینر نے کہا کہ نئے خلیے ڈیزائن کرنے کے لیے زیادہ موثر اور آسان ہیں، اور مختلف قسم کی نئی ایپلی کیشنز کے لیے کارآمد ثابت ہو سکتے ہیں، جیسے کہ انتہائی محدود ایپلی کیشنز یا کم اخراج والے خلائی ایپلی کیشنز۔"NREL) کولوراڈو میں۔
سولر سیل کی کارکردگی کے لحاظ سے، مساوات کا "ٹرپل جنکشن" حصہ اہم ہے۔ ہر گرہ شمسی سپیکٹرل رینج کے ایک مخصوص حصے میں مرتکز ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ کم روشنی ضائع ہو جاتی ہے اور استعمال نہیں ہوتی۔
نام نہاد "کوانٹم ویل" ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے کارکردگی کو مزید بہتر کیا جاتا ہے۔ ان کے پیچھے موجود طبیعیات کافی پیچیدہ ہیں، لیکن عام خیال یہ ہے کہ مواد کو احتیاط سے منتخب کیا جاتا ہے اور اسے بہتر بنایا جاتا ہے، اور جتنا ممکن ہو پتلا ہوتا ہے۔ یہ بینڈ گیپ کو متاثر کرتا ہے، الیکٹرانوں کو اکسانے اور کرنٹ کو بہنے کی اجازت دینے کے لیے درکار توانائی کی کم از کم مقدار۔
اس صورت میں، تین جنکشنز گیلیم انڈیم فاسفائیڈ (GaInP)، گیلیم آرسنائیڈ (GaAs) پر مشتمل ہیں جن میں کچھ اضافی کوانٹم اچھی کارکردگی ہے، اور گیلیم انڈیم آرسنائیڈ (GaInAs)۔
"ایک اہم عنصر یہ ہے کہ GaAs ایک بہترین مواد ہے اور عام طور پر III-V ملٹی جنکشن سیلز میں استعمال ہوتا ہے، لیکن اس میں ٹرپل جنکشن سیلز کے لیے قطعی بینڈ گیپ نہیں ہے، جس کا مطلب ہے کہ تین خلیوں کے درمیان فوٹوکورنٹ کا توازن بہترین نہیں ہے، "NREL کے ماہر طبیعیات ریان فرانس نے کہا۔
"یہاں، ہم نے بہترین مادی معیار کو برقرار رکھتے ہوئے، کوانٹم ویلز کا استعمال کرکے بینڈ گیپ کو تبدیل کیا ہے، جو اس ڈیوائس اور ممکنہ طور پر دیگر ایپلی کیشنز کو قابل بناتا ہے۔"
اس تازہ ترین سیل میں شامل کی گئی کچھ بہتریوں میں بغیر کسی وولٹیج کے نقصان کے جذب ہونے والی روشنی کی مقدار کو بڑھانا شامل ہے۔ پابندیوں کو کم کرنے کے لیے کئی دیگر تکنیکی تبدیلیاں کی گئی ہیں۔

یہ سب سے زیادہ 1-سورج کی کارکردگی ہے۔شمسی پینلسیل آن ریکارڈ، اگرچہ ہم نے زیادہ شدید شمسی تابکاری سے اعلیٰ افادیت دیکھی ہے۔ جب کہ ٹیکنالوجی کو لیب سے اصل پروڈکٹ تک منتقل ہونے میں وقت لگے گا، تاہم ممکنہ بہتری دلچسپ ہے۔
خلیات نے ایک متاثر کن 34.2 فیصد خلائی کارکردگی بھی ریکارڈ کی، جو انہیں مدار میں استعمال کرنے پر حاصل کرنا چاہیے۔
محققین نے اپنے شائع شدہ مقالے میں لکھا، "چونکہ یہ تحریر کے وقت سب سے زیادہ موثر 1-سورج کے شمسی خلیات ہیں، یہ خلیے تمام فوٹو وولٹک ٹیکنالوجیز کی قابل حصول کارکردگی کے لیے ایک نیا معیار بھی مرتب کرتے ہیں۔"