सौर ऊर्जा की दुनिया में, दक्षता में 0,1% सुधार भी एक महत्वपूर्ण उपलब्धि मानी जाती है। अब सोचिए इसका क्या मतलब है 1,15% से अधिक हो जाएगा जिसे दशकों से एक दुर्गम सैद्धांतिक सीमा माना जाता रहा है। ठीक यही उसने किया। Longi अपने नए टेंडम सिलिकॉन/पेरोवस्काइट फोटोवोल्टेइक सेल के साथ। 34,85% की रूपांतरण दक्षता, प्रतिष्ठित अमेरिकी राष्ट्रीय अक्षय ऊर्जा प्रयोगशाला द्वारा प्रमाणित, जो न केवल एक नया विश्व रिकॉर्ड प्रस्तुत करता है, बल्कि सौर ऊर्जा के इतिहास में एक वास्तविक मील का पत्थर है।
उन्होंने यह कैसे किया? इसका उत्तर लिथियम फ्लोराइड, एथिलीनडायमीनोनियम डायोडाइड अणुओं और असममित बनावट वाली सिलिकॉन सतह से जुड़े नवाचारों के मिश्रण में निहित है। आप क्या कहते हैं? क्या अधिक “आसानी से” बोलना बेहतर है? ठीक है। चलो भी।
लोंगी, दुर्गम पर विजय पाओ
की सीमा शॉक्ले क्वेइसर 33,7% की सीमा को दशकों से एकल-जंक्शन सौर सेल के लिए लगभग दुर्गम बाधा माना जाता रहा है। 60 के दशक में गणना की गई यह सैद्धांतिक सीमा फोटोवोल्टिक दक्षता के पवित्र ग्रिल का प्रतिनिधित्व करती है।
लोंगी ने कुछ असाधारण किया: इस सीमा को एक प्रतिशत से अधिक पार कर लिया। यह बहुत बड़ी बात नहीं लगती, लेकिन सौर ऊर्जा की दुनिया में यह 100 मीटर दौड़ में विश्व रिकार्ड को आधे सेकेण्ड से तोड़ने जैसा है। वह यह कैसे करेगा? पारंपरिक सिलिकॉन (जो पी.वी. बाजार के 95% पर हावी है) को पेरोव्स्काइट खनिजों के साथ संयोजित करना।
पदार्थों की कीमिया
इस कोशिका की सफलता की कुंजी इसकी अद्भुत स्तरित संरचना में निहित है। लोंगी शोधकर्ताओं ने लिथियम फ्लोराइड (LiF) और एथिलीनडायमीनोनियम डायोडाइड (EDAI) अणुओं की पतली परतों का उपयोग करके "छिद्रों" (धनात्मक आवेश) को अवरुद्ध करने और इलेक्ट्रॉनों के परिवहन दोनों में सुधार किया।
यह कुछ-कुछ विद्युत कणों के लिए एक आदर्श राजमार्ग बनाने जैसा है: EDAI अणु उन क्षेत्रों को "पैच" कर देते हैं जिन्हें LiF कवर नहीं कर सकता, जिससे वस्तुतः एक बाधा-मुक्त ऊर्जा परिवहन प्रणाली का निर्माण होता है।
टीम ने कहा कि वे एक ऐसी प्रौद्योगिकी का उपयोग करके बेहतर संरचनात्मक युग्मन प्राप्त करने के कगार पर हैं, जिसमें असममित सतह संरचना वाले उच्च दबाव वाले सिलिकॉन कोशिकाओं का उपयोग किया जाता है।
मुझे सबसे प्रभावशाली बात यह लगी कि लोंगी ने किस तरह से क्लासिक समस्याओं में से एक को हल किया है। अग्रानुक्रम कोशिकाएंविभिन्न सामग्रियों के बीच इंटरफेस। उनकी सिलिकॉन हेटेरोजंक्शन कोशिकाओं की असममित बनावट वाली सतह एक जटिल समस्या के लिए एक सुंदर समाधान का प्रतिनिधित्व करती है।
लॉन्गी, एक रिकॉर्ड तोड़ने वाली कंपनी
यह पहली बार नहीं है कि चीनी कंपनी अपनी कार्यकुशलता के रिकॉर्ड के कारण सुर्खियों में है। ऐसा लगता है जैसे इस कंपनी ने सीमाओं को तोड़ना अपना ट्रेडमार्क बना लिया है।
नवंबर 2023 तक, लोंगी ने 33,9% की दक्षता हासिल कर ली थी। फिर, जून 2024 में यह बढ़कर 34,6% हो जाएगी। अब, 34,85% के साथ, यह दर्शाता है कि इसका नवाचार पथ निरंतर ऊपर की ओर बढ़ रहा है।
और यह सिर्फ संयुक्त कोशिकाएं नहीं हैं। इस वर्ष, लोंगी ने हेटेरोजंक्शन इंटरडिजिटेटेड बैक कॉन्टैक्ट (एचआईबीसी) प्रौद्योगिकी का उपयोग करके सिलिकॉन सेल के साथ एक और रिकॉर्ड स्थापित किया, जिसमें 27,81% की दक्षता प्राप्त हुई - जो मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सेल के लिए एक असाधारण परिणाम है।
सौर ऊर्जा के भविष्य पर प्रभाव
हम जैसे साधारण मनुष्यों के लिए इन सबका क्या अर्थ है? सरल: अधिक कुशल सौर पैनलों का अर्थ है समान स्थान से अधिक ऊर्जा का उत्पादन, संभावित रूप से कम ऊर्जा लागत, तथा सौर ऊर्जा को तेजी से अपनाना।
मैं यह सोचना पसंद करता हूं कि हम फोटोवोल्टिक्स के लिए एक नए युग की शुरुआत में हैं। जब लोंगी जैसी कंपनियां उन सैद्धांतिक सीमाओं को तोड़ती हैं जो पार करना असंभव लगता था, तो ऐसी संभावनाएं खुलती हैं जिनकी हम पहले कल्पना भी नहीं कर सकते थे।
एक दिन हम शॉक्ले-क्वेसर सीमा को एक ऐतिहासिक जिज्ञासा के रूप में देखेंगे, एक बाधा के रूप में जिसे विज्ञान और मानव प्रतिभा ने पार कर लिया है।
