فوٹو وولٹک ٹیکنالوجی کے مسلسل ارتقاء کے دوران، chalcogenide شمسی خلیات، فوٹو وولٹک ٹیکنالوجی کی تیسری نسل کے نمائندے کے طور پر، اپنے منفرد فوائد اور عظیم صلاحیت کے باعث سائنسی تحقیق اور صنعت کے میدان میں توجہ کا مرکز بن گئے ہیں۔ حال ہی میں، نانکائی یونیورسٹی کے سکول آف کیمسٹری میں پروفیسر یوآن منگجیان کی سربراہی میں تحقیقی گروپ نے چالکوجینائیڈ سولر سیلز کی تحقیق میں ایک اہم پیش رفت کی ہے، جس نے اس شعبے کی ترقی میں نئی جان ڈالی ہے۔
chalcogenide شمسی خلیوں کے منفرد فوائد
Chalcogenide ایک منفرد کرسٹل ساخت کے ساتھ مواد کی ایک کلاس ہے، جس میں نئے شمسی خلیوں اور دیگر سیمی کنڈکٹر آلات میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ جس وجہ سے چلکوجینائیڈ سولر سیلز نے اتنی توجہ مبذول کی ہے وہ بنیادی طور پر درج ذیل اہم فوائد کی وجہ سے ہے۔
1. لچک اور مطابقت:Chalcocite مواد میں اچھی لچک ہوتی ہے، اسے لچکدار بیٹریوں میں تیار کیا جا سکتا ہے، جو کچھ خاص ایپلی کیشن کے منظرناموں میں اس کے اطلاق کا امکان فراہم کرتا ہے، جیسے پہننے کے قابل آلات، لچکدار الیکٹرانک مصنوعات اور دیگر شعبوں میں، فوٹو وولٹک ٹیکنالوجی کے اطلاق کے دائرہ کار کو بہت وسیع کرتا ہے۔
2. بڑے علاقے کی تیاری کی صلاحیت:روایتی سلکان پر مبنی سولر سیلز کے مقابلے میں، چالکوجینائیڈ سولر سیلز بڑے ایریا کی تیاری میں واضح فوائد رکھتے ہیں، حل پروسیسنگ اور دیگر کم لاگت تیاری کے طریقوں کے ذریعے، بڑے ایریا میں بیٹری کی پیداوار حاصل کرنے کے لیے، جو فوٹو وولٹک انڈسٹری کی لاگت کو کم کرنے کے لیے اہم ہے، اور فوٹو وولٹک ٹیکنالوجی کے بڑے پیمانے پر استعمال کو فروغ دینے کے لیے۔
3. اعلی نظریاتی تبادلوں کی کارکردگی:نظریاتی طور پر، چالکوجینائیڈ سولر سیلز میں اعلیٰ فوٹو وولٹک تبدیلی کی کارکردگی ہوتی ہے، اور ان کی نظریاتی حد کی کارکردگی روایتی سلکان پر مبنی سولر سیلز کے مقابلے ہوتی ہے۔ تحقیق کے مسلسل گہرے ہونے کے ساتھ، چالکوجینائیڈ سولر سیلز کی حقیقی تبادلوں کی کارکردگی میں بھی بہتری آ رہی ہے، جو کہ ترقی کی بڑی صلاحیت کو ظاہر کر رہی ہے۔
چالکوجنائڈ سولر سیلز کا چیلنج
chalcogenide شمسی خلیوں کے بہت سے فوائد کے باوجود، لیکن اس کے بڑے پیمانے پر تجارتی استعمال سے پہلے، اسے اب بھی بہت سے اہم مسائل کا سامنا ہے جنہیں حل کرنے کی ضرورت ہے، جن میں استحکام کا مسئلہ خاص طور پر نمایاں ہے:
1. خراب اعلی درجہ حرارت کا استحکام:بیٹری کی روشنی کو جذب کرنے والی پرت کے طور پر، چالکوجنائڈ مواد کا استحکام بیرونی ماحولیاتی عوامل سے نمایاں طور پر متاثر ہوتا ہے۔ اعلی کارکردگی والے چالکوجینائیڈ سولر سیلز کی تیاری میں، جسمانی مرحلے کو مستحکم کرنے اور کرسٹلائزیشن کو منظم کرنے کے لیے اکثر غیر مستحکم نامیاتی امائن نمک کے اضافے پر انحصار کرنا ضروری ہوتا ہے۔ تاہم، یہ اضافی اعلی درجہ حرارت پر گلنا بہت آسان ہے، جس سے کیلسائٹ فلم کی کیمیائی ساخت میں عدم توازن پیدا ہوتا ہے، جو اعلی درجہ حرارت کے آپریشن میں بیٹری کے استحکام کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے، جو اس کے بڑے پیمانے پر تجارتی استعمال کو محدود کرنے والی اہم رکاوٹوں میں سے ایک بن گیا ہے۔
2. ناکافی طویل مدتی استحکام:اعلی درجہ حرارت کے استحکام کے علاوہ، عمل کے طویل مدتی استعمال میں chalcogenide شمسی خلیات، بلکہ مادی عمر، روشنی کی کشندگی اور کارکردگی میں کمی کا باعث بننے والے دیگر عوامل کا بھی سامنا کرنا پڑتا ہے، جو اس کی تجارتی ایپلی کیشنز کی فزیبلٹی اور قابل اعتماد کو بھی ایک خاص حد تک متاثر کرتی ہے۔
تازہ ترین تحقیقی کامیابیاں اور کامیابیاں
ہائی ٹمپریچر آپریٹنگ حالات میں چالکوجینائیڈ سولر سیلز کے خراب آپریشنل استحکام کے مسئلے کا مقصد، سکول آف کیمسٹری، نانکائی یونیورسٹی کے پروفیسر یوآن منگجیان نے تحقیقی گروپ کی قیادت کی تاکہ اعلیٰ سطح کی بین الاقوامی کوآپریٹو تحقیق کی جائے، اور نمایاں نتائج حاصل کیے:
1. ایک نئی تیاری کی حکمت عملی کی ترقی:تحقیقی ٹیم نے نظریاتی پیشین گوئیوں کے ساتھ مل کر کامیابی کے ساتھ اعلی تھرمل استحکام کے ساتھ الائے چلکوجنائیڈ کے لیے تیاری کی حکمت عملی تیار کی۔ یہ حکمت عملی چالکوجنائیڈ فلموں کے سیزیم میتھامیڈک جزو کی غیر ہم آہنگی کے مسئلے کو مکمل طور پر حل کرتی ہے، اور بنیادی طور پر چالکوجینائیڈ مواد کے استحکام کو بہتر بناتی ہے۔
2. اعلی کارکردگی اور اعلی استحکام کا مجموعہ:اس حکمت عملی سے تیار کردہ Chalcogenide سولر سیل ڈیوائسز نے عالمی معیار کی توانائی کی تبدیلی کی کارکردگی اور اعلی درجہ حرارت کے استحکام کا مظاہرہ کیا ہے۔ یہ کامیابی نہ صرف chalcogenide سولر سیلز کے استحکام میں بہتری کے لیے ایک ٹھوس تکنیکی بنیاد رکھتی ہے، بلکہ فوٹو وولٹک ٹیکنالوجی کی مزید عملی اور تجارتی کاری کے لیے ایک وسیع امکان بھی کھولتی ہے۔
3. نتائج کی اشاعت اور اہمیت:30 ستمبر کی شام، نیچر نے تحقیقی نتائج کو "اعلی تھرمل استحکام کے ساتھ چلکوجینائیڈ سولر سیلز کا سیزیم امیڈائن جزو" کے عنوان سے شائع کیا۔ یہ تحقیق عالمی توانائی کے ڈھانچے کی سبز تبدیلی کو فروغ دینے کے لیے دور رس اہمیت کی حامل ہے اور فوٹو وولٹک ٹیکنالوجی کی نئی نسل میں ایک اہم پیش رفت کی نشاندہی کرتی ہے۔
مستقبل کی ترقی کے امکانات
اس تحقیقی نتیجے کے حصول کے ساتھ، کیلسائٹ سولر سیل کی ترقی کے امکانات روشن ہو گئے ہیں۔ فی الحال، تحقیقی ٹیم اسکولوں اور کاروباری اداروں کے درمیان تعاون کے ذریعے صنعت کاری کی ضروریات کے مطابق اعلیٰ کارکردگی والے چالکوجینائیڈ سولر سیل ماڈیولز کی تحقیق اور ترقی کو فعال طور پر فروغ دے رہی ہے، تاکہ جلد از جلد تحقیقی نتائج کے عملی اطلاق کو فروغ دیا جا سکے۔
1. تیز صنعت کاری:یہ پیش رفت چالکوجینائیڈ سولر سیلز کی صنعت کاری کو بہت تیز کرے گی، جس سے اگلے چند سالوں میں بڑے پیمانے پر تجارتی پیداوار اور استعمال کی توقع ہے، اور عالمی توانائی کی مارکیٹ کے لیے زیادہ موثر، کم لاگت صاف توانائی کے حل فراہم کیے جائیں گے۔
2. درخواست کی توسیع:شمسی خلیوں کی کارکردگی میں مسلسل بہتری اور چلکوجنائیڈ سولر سیلز کی لاگت میں مزید کمی کے ساتھ، اس کے استعمال کے علاقوں کو مزید وسیع کیا جائے گا۔ روایتی فوٹوولٹک پاور پلانٹس کے علاوہ، تقسیم شدہ بجلی کی پیداوار اور دیگر شعبوں، بلکہ عمارتوں کے انضمام میں، موبائل توانائی، چیزوں کے انٹرنیٹ اور دیگر ابھرتے ہوئے علاقوں میں ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔
3. توانائی کی ساخت کی تبدیلی کو فروغ دینا:ایک صاف، قابل تجدید توانائی کی ٹیکنالوجی کے طور پر، کیلسائٹ سولر سیلز کا وسیع استعمال عالمی توانائی کے ڈھانچے کی سبز تبدیلی کو فروغ دینے، روایتی فوسل انرجی پر انحصار کو کم کرنے، کاربن کے اخراج کو کم کرنے اور عالمی موسمیاتی تبدیلی کے خلاف جنگ میں مثبت کردار ادا کرنے میں مدد کرے گا۔
آخر میں، فوٹو وولٹک ٹیکنالوجی کی نئی نسل کے نمائندے کے طور پر، اگرچہ کچھ چیلنجز کا سامنا ہے، لیکن محققین کی مسلسل کوششوں اور ٹیکنالوجی کی جدت کے ساتھ، اس کی ترقی کے امکانات بہت وسیع ہیں۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ مستقبل قریب میں، چالکوجینائیڈ سولر سیلز توانائی کے میدان میں چمکیں گے، اور انسانی معاشرے کی پائیدار ترقی کے لیے مضبوط پاور سپورٹ فراہم کریں گے۔
