नैनोक्रिस्टल सौर सेल

विभिन्न सौर कोशिकाओं की क्षमता।

नैनोक्रिस्टल सोलर सेल नैनोक्रिस्टल की कलई करना के साथ सब्सट्रेट (पदार्थ विज्ञान) पर आधारित सौर सेल हैं। नैनोक्रिस्टल सामान्यतः सिलिकॉन, सीडीटीई या कॉपर इंडियम गैलियम सेलेनाइड पर आधारित होते हैं और सब्सट्रेट सामान्यतः सिलिकॉन या विभिन्न कार्बनिक चालक होते हैं। क्वांटम डॉट सौर सेल इस दृष्टिकोण का प्रकार है जो आगे के प्रदर्शन को निकालने के लिए क्वांटम यांत्रिकी प्रभावों का लाभ उठाते हैं। डाई-संवेदीकृत सौर सेल अन्य संबंधित दृष्टिकोण है किंतु इस स्थिति में नैनो-संरचना सब्सट्रेट का भाग है।

पिछले निर्माण के विधि मूल्यवान आणविक बीम एपिटॉक्सी प्रक्रियाओं पर निर्भर थे किंतु कोलाइडल संश्लेषण सस्ते निर्माण की अनुमति देता है। नैनोक्रिस्टल की पतली फिल्म प्रक्रिया द्वारा प्राप्त की जाती है जिसे स्पिन कोटिंग कहा जाता है। इसमें क्वांटम डॉट समाधान की मात्रा को फ्लैट सब्सट्रेट पर रखना सम्मिलित है जिसे बाद में बहुत तेज़ी से घुमाया जाता है। समाधान समान रूप से फैलता है और आवश्यक मोटाई प्राप्त होने तक सब्सट्रेट काता जाता है।

डाई-सेंसिटाइज़्ड कोलाइडल टाइटेनियम डाइऑक्साइड TiO₂ पर आधारित क्वांटम डॉट आधारित फोटोवोल्टिक सेल1991 में फिल्मों की जांच की गई^[1] और घटना प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने की आशाजनक दक्षता प्रदर्शित करने के लिए, और उपयोग की जाने वाली सामग्रियों की कम निवेश के कारण अविश्वसनीय रूप से उत्साहजनक पाए गए। एकल-नैनोक्रिस्टल (चैनल) वास्तुकला जिसमें इलेक्ट्रोड के बीच एकल कणों की सरणी प्रत्येक को ~1 एक्सिटोन प्रसार लंबाई से अलग किया गया था उपकरण दक्षता में सुधार करने के लिए प्रस्तावित किया गया था^[2] और स्टैनफोर्ड बर्कले और टोक्यो विश्वविद्यालय के समूहों द्वारा इस प्रकार के सौर सेल पर शोध किया जा रहा है।

यद्यपि अनुसंधान अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है नैनोक्रिस्टल फोटोवोल्टिक्स लचीलेपन (क्वांटम डॉट-पॉलीमर कम्पोजिट फोटोवोल्टिक्स) जैसे लाभ प्रदान कर सकता है।^[3] कम निवेश स्वच्छ विद्युत् उत्पादन^[4] और पहली पीढ़ी के क्रिस्टलीय सिलिकॉन भविष्य में फोटोवोल्टिक आधारित लगभग 20 से 25% की तुलना में 65% की दक्षता जैसे लाभ प्रदान कर सकता है।^[5]^[6]

यह तर्क दिया जाता है कि नैनोक्रिस्टल सोलर सेल की दक्षता के कई माप गलत हैं और नैनोक्रिस्टल सोलर सेल बड़े मापदंड पर निर्माण के लिए उपयुक्त नहीं हैं।^[7]

वर्तमान के शोध में सीसा सेलेनाइड (पीबीएसई) सेमीचालक के साथ-साथ कैडमियम टेल्यूराइड फोटोवोल्टिक्स (सीडीटीई) के साथ प्रयोग किया गया है जो पहले से ही दूसरी पीढ़ी की पतली फिल्म सौर कोशिकाओं के उत्पादन में अच्छी तरह से स्थापित हो चुका है। अन्य पदार्थ की भी खोज की जा रही है।

अन्य तीसरी पीढ़ी के सौर सेल

यह भी देखें

संदर्भ

↑ B. O’Regan and M. Gratzel (1991). "A low-cost, high efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO₂ films". Nature. 353 (6346): 737–740. Bibcode:1991Natur.353..737O. doi:10.1038/353737a0. S2CID 4340159.
↑ J.S. Salafsky (2001). "A 'channel' design using single, semiconductor nanocrystals for efficient (opto)electronic devices films". Solid-State Electronics. 45 (1): 53–58. Bibcode:2001SSEle..45...53S. doi:10.1016/S0038-1101(00)00193-3.
↑ D.S. Ginger & N.C. Greenham (1999). "Photoinduced electron transfer from conjugated polymers to CdSe nanocrystals". Physical Review B. 59 (16): 10622. Bibcode:1999PhRvB..5910622G. doi:10.1103/PhysRevB.59.10622.
↑ Ilan Gur, Neil A. Fromer, Michael L. Geier, and A. Paul Alivisatos (2005). "Air-Stable All-Inorganic Nanocrystal Solar Cells Processed from Solution". Science. 310 (5745): 462–465. Bibcode:2005Sci...310..462G. doi:10.1126/science.1117908. PMID 16239470. S2CID 7380537.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
↑ Quantum Dots May Boost Photovoltaic Efficiency To 65%, 24 May 2005
↑ "Photovoltaics Report" (PDF). Fraunhofer ISE. 28 July 2014. p. 6. Archived from the original (PDF) on 9 August 2014. Retrieved 31 August 2014.
↑ N. Gupta, G. F. Alapatt, R. Podila, R. Singh, K.F. Poole (2009). "Prospects of Nanostructure-Based Solar Cells for Manufacturing Future Generations of Photovoltaic Modules". International Journal of Photoenergy. 2009: 1–13. doi:10.1155/2009/154059.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

बाहरी संबंध

Science News Online, Quantum-Dots Leap: Tapping tiny crystals' inexplicable light-harvesting talent, June 3, 2006.
InformationWeek, Nanocrystal Discovery Has Solar Cell Potential, January 6, 2006.
Berkeley Lab, Berkeley Lab Air-stable Inorganic Nanocrystal Solar Cells Processed from Solution, 2005.
ScienceDaily, Sunny Future For Nanocrystal Solar Cells, October 23, 2005.

[1] B. O’Regan and M. Gratzel (1991). "A low-cost, high efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO₂ films". Nature. 353 (6346): 737–740. Bibcode:1991Natur.353..737O. doi:10.1038/353737a0. S2CID 4340159.

[2] J.S. Salafsky (2001). "A 'channel' design using single, semiconductor nanocrystals for efficient (opto)electronic devices films". Solid-State Electronics. 45 (1): 53–58. Bibcode:2001SSEle..45...53S. doi:10.1016/S0038-1101(00)00193-3.

[:0-3] D.S. Ginger & N.C. Greenham (1999). "Photoinduced electron transfer from conjugated polymers to CdSe nanocrystals". Physical Review B. 59 (16): 10622. Bibcode:1999PhRvB..5910622G. doi:10.1103/PhysRevB.59.10622.

[:1-4] Ilan Gur, Neil A. Fromer, Michael L. Geier, and A. Paul Alivisatos (2005). "Air-Stable All-Inorganic Nanocrystal Solar Cells Processed from Solution". Science. 310 (5745): 462–465. Bibcode:2005Sci...310..462G. doi:10.1126/science.1117908. PMID 16239470. S2CID 7380537.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

[5] Quantum Dots May Boost Photovoltaic Efficiency To 65%, 24 May 2005

[6] "Photovoltaics Report" (PDF). Fraunhofer ISE. 28 July 2014. p. 6. Archived from the original (PDF) on 9 August 2014. Retrieved 31 August 2014.

[7] N. Gupta, G. F. Alapatt, R. Podila, R. Singh, K.F. Poole (2009). "Prospects of Nanostructure-Based Solar Cells for Manufacturing Future Generations of Photovoltaic Modules". International Journal of Photoenergy. 2009: 1–13. doi:10.1155/2009/154059.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

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अन्य तीसरी पीढ़ी के सौर सेल

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संदर्भ

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