મોલેક્યુલર સ્પંદનો કાર્બનિક સૌર કોષોમાં મહત્તમ પ્રાપ્ત કરી શકાય તેવા ફોટોવોલ્ટેજને ઘટાડે છે - ફિજ. Org

news-details
  • 22 March 2020

કાર્બનિક સૌર કોષના સક્રિય સ્તરમાં નિ: શુલ્ક ચાર્જ કેરિયર્સના પુરોગામી, ચાર્જ જોડીઓ (એક્સિટન) ની પે generationીનું ચિત્ર. ક્રેડિટ: ટેક્નિશે યુનિવર્સિટી ડ્રેસડેન              બેલ્જિયમની ટીયુ ડ્રેસડન અને હેસ્સેલ્ટ યુનિવર્સિટીના વૈજ્ .ાનિકોએ શારીરિક કારણોની તપાસ કરી કે જે કાર્બનિક પરમાણુ પદાર્થોના આધારે નવલકથાના સૌર કોષોની કાર્યક્ષમતાને મર્યાદિત કરે છે. હાલમાં, આવા કોષોનું વોલ્ટેજ હજી પણ પ્રમાણમાં ઓછી કાર્યક્ષમતા માટે ખૂબ જ ઓછા કારણો છે.                                                       તેમના અધ્યયનમાં, પાતળા ફિલ્મોમાં અણુઓના સ્પંદનોની તપાસ કરીને વૈજ્ .ાનિકોએ બતાવ્યું કે ખૂબ જ મૂળભૂત ક્વોન્ટમ ઇફેક્ટ્સ, કહેવાતા શૂન્ય પોઇન્ટના સ્પંદનો, વોલ્ટેજ નુકસાનમાં નોંધપાત્ર ફાળો આપી શકે છે. આ અભ્યાસ હવે જર્નલ નેચર કમ્યુનિકેશન્સમાં પ્રકાશિત થયો છે. સૌર કોષો વૈશ્વિક energyર્જા ઉત્પાદનના આવશ્યક પરિવર્તન માટે ઉચ્ચ આશાઓનો સ્ફટિકીકરણ બિંદુ છે. ઓર્ગેનિક ફોટોવોલ્ટેઇક્સ (ઓપીવી), જે કાર્બનિક, એટલે કે કાર્બન આધારિત સામગ્રી પર આધારિત છે, તે "નવીકરણયોગ્ય" ના energyર્જા મિશ્રણમાં મહત્વપૂર્ણ આધારસ્તંભ બનવા માટે આદર્શ રીતે યોગ્ય છે કારણ કે તેમની પાસે પરંપરાગત સિલિકોન આધારિત તુલનામાં વધુ સારી ઇકોલોજીકલ બેલેન્સશીટ છે. પાતળા ફિલ્મોના નિર્માણ માટે મોડ્યુલો અને ફક્ત થોડી માત્રામાં જ સામગ્રીની જરૂર પડે છે. જો કે, કાર્યક્ષમતામાં વધુ વધારો જરૂરી છે. તે ઓપન-સર્કિટ વોલ્ટેજ જેવા વિવિધ લાક્ષણિકતા મૂલ્યો પર આધારિત છે, જેની નીચી કિંમતો હાલમાં ઓપીવીની તદ્દન મધ્યમ ક્ષમતા માટેનું મુખ્ય કારણ છે. અધ્યયમમાં આના ભૌતિક કારણોની તપાસ કરવામાં આવી હતી- જેમાં પાતળા ફિલ્મોમાં અણુઓના સ્પંદનોનો સમાવેશ થાય છે. તે બતાવવામાં આવ્યું હતું કે ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સના કહેવાતા શૂન્ય પોઇન્ટના સ્પંદનોની અસર - જે ચોક્કસ તાપમાન શૂન્ય�કેન પર ગતિને લાક્ષણિકતા આપે છે તે વોલ્ટેજ નુકસાન પર નોંધપાત્ર પ્રભાવ ધરાવે છે. પરમાણુ ગુણધર્મો અને મેક્રોસ્કોપિક ઉપકરણ ગુણધર્મો વચ્ચેનો સીધો સંબંધ દર્શાવવામાં આવ્યો હતો. પરિણામો નવલકથા કાર્બનિક પદાર્થોના વધુ વિકાસ અને સુધારણા માટે મહત્વપૂર્ણ માહિતી પ્રદાન કરે છે. સૌર કોષોના પ્રભાવ માટે ઓપ્ટિકલ શોષણ સ્પેક્ટ્રાની ઓછી energyર્જા ધાર નિર્ણાયક છે, પરંતુ ઘણા પ્રભાવશાળી પરિબળોવાળા કાર્બનિક સૌર કોષોના કિસ્સામાં, તે હજી સુધી સારી રીતે સમજી શકાયું નથી. વર્તમાન અધ્યયનમાં, પરમાણુ મિશ્રણ પ્રણાલીઓમાં શોષણ બેન્ડ્સના માઇક્રોસ્કોપિક મૂળ અને કાર્બનિક સૌર કોષોમાં તેમની ભૂમિકાની તપાસ કરવામાં આવી હતી. ધ્યાન શોષણની લાક્ષણિકતાઓના તાપમાનની પરાધીનતા પર હતું, જે પરમાણુ કંપનો ધ્યાનમાં લેવા સૈદ્ધાંતિક રીતે તપાસ કરવામાં આવી હતી. આ સિમ્યુલેશન પ્રાયોગિક રૂપે માપેલા શોષણ સ્પેક્ટ્રા સાથે ખૂબ સરસ રીતે મેળ ખાતું હતું, જે અનેક મહત્વપૂર્ણ તારણો તરફ દોરી જાય છે. લેખકોએ શોધી કા .્યું કે શૂન્ય-પોઇન્ટ વાઇબ્રેશન, ઇલેક્ટ્રોન-ફોનોન ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા મધ્યસ્થી, નોંધપાત્ર શોષણ બેન્ડવિડ્થનું કારણ બને છે. આ theર્જાના ભાગને ફરીથી ઉપયોગ તરફ દોરી જાય છે જે ન વપરાયેલ છે અને તેથી તે ખુલ્લા સર્કિટ વોલ્ટેજને ઘટાડે છે. આ વોલ્ટેજ નુકસાનની આગાહી હવે ઇલેક્ટ્રોનિક અને વાઇબ્રોનિક મોલેક્યુલર પરિમાણોથી કરી શકાય છે. અસામાન્ય વાત એ છે કે આ અસર ઓરડાના તાપમાને પણ મજબૂત છે અને કાર્બનિક સૌર કોષની કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરી શકે છે. આ કંપન-પ્રેરિત વોલ્ટેજ નુકસાનને ઘટાડવા માટેની કઈ વ્યૂહરચના લાગુ થઈ શકે છે, તે સિસ્ટમોની મોટી સંખ્યા અને વિવિધ વિભિન્ન વિષમિતિ માટે લેખકો દ્વારા ચર્ચા કરવામાં આવી રહી છે.                                                                                                                                                                   વધુ મહિતી: મિશેલ પેન્હન્સ એટ અલ. મોલેક્યુલર સ્પંદનો કાર્બનિક સૌર કોષોમાં મહત્તમ પ્રાપ્ય ફોટોવોલ્ટેજ, નેચર કમ્યુનિકેશંસ (2020) ઘટાડે છે. ડીઓઆઇ: 10.1038 / s41467-020-15215-x                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   પ્રશંસાપત્ર:                                                  પરમાણુ કંપનો કાર્બનિક સૌર કોષોમાં મહત્તમ પ્રાપ્ત કરી શકાય તેવા ફોટોવોલ્ટેજને ઘટાડે છે (2020, 20 માર્ચ)                                                  22 માર્ચ 2020 માં પુન .પ્રાપ્ત કર્યું                                                  https://phys.org/news/2020-03-molecular-vibration-maximum-photovoltage-solar.html થી                                                                                                                                       આ દસ્તાવેજ ક copyrightપિરાઇટને આધિન છે. ખાનગી અભ્યાસ અથવા સંશોધન હેતુ માટે કોઈપણ ઉચિત વ્યવહાર ઉપરાંત, નં                                             ભાગ લેખિત પરવાનગી વગર પુનrઉત્પાદન કરી શકાય છે. આ માહિતી ફક્ત માહિતીના હેતુ માટે આપવામાં આવી છે.                                                                                                                                વધુ વાંચો