സൗര കോശങ്ങളുടെ പരിമിതികൾ മറികടക്കാൻ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു
സൗര കോശങ്ങളുടെ പരിമിതികൾ മറികടക്കാൻ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു
ഉറവിടം:AZO മെറ്റീരിയലുകൾപെറോവ്സ്കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾപെറോവ്സ്കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾക്ക് നിലവിലെ സോളാർ സെൽ സാങ്കേതികവിദ്യയേക്കാൾ ഗുണങ്ങളുണ്ട്.മറ്റ് വകഭേദങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവും ഭാരം കുറഞ്ഞതും ചെലവ് കുറവുള്ളതുമാണ്.ഒരു പെറോവ്സ്കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലിൽ, മുൻവശത്തുള്ള ഒരു സുതാര്യ ഇലക്‌ട്രോഡിനും സെല്ലിന്റെ പിൻഭാഗത്തുള്ള ഒരു പ്രതിഫലന ഇലക്‌ട്രോഡിനും ഇടയിൽ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിന്റെ പാളി സാൻഡ്‌വിച്ച് ചെയ്യുന്നു.കാഥോഡ്, ആനോഡ് ഇന്റർഫേസുകൾക്കിടയിൽ ഇലക്‌ട്രോഡ് ട്രാൻസ്പോർട്ട്, ഹോൾ ട്രാൻസ്പോർട്ട് പാളികൾ ചേർത്തിരിക്കുന്നു, ഇത് ഇലക്‌ട്രോഡുകളിൽ ചാർജ് ശേഖരിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.മോർഫോളജി ഘടനയും ചാർജ് ട്രാൻസ്പോർട്ട് ലെയറിന്റെ ലെയർ സീക്വൻസും അടിസ്ഥാനമാക്കി പെറോവ്സ്കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ നാല് വർഗ്ഗീകരണങ്ങളുണ്ട്: റെഗുലർ പ്ലാനർ, ഇൻവെർട്ടഡ് പ്ലാനർ, റെഗുലർ മെസോപോറസ്, ഇൻവെർട്ടഡ് മെസോപോറസ് ഘടനകൾ.എന്നിരുന്നാലും, സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ നിരവധി പോരായ്മകളുണ്ട്.പ്രകാശം, ഈർപ്പം, ഓക്സിജൻ എന്നിവ അവയുടെ ശോഷണത്തിന് പ്രേരിപ്പിക്കും, അവയുടെ ആഗിരണം പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല, കൂടാതെ റേഡിയേറ്റിവ് അല്ലാത്ത ചാർജ് റീകോമ്പിനേഷനിലും അവയ്ക്ക് പ്രശ്നങ്ങളുണ്ട്.പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾ ലിക്വിഡ് ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റുകളാൽ നശിപ്പിക്കപ്പെടാം, ഇത് സ്ഥിരത പ്രശ്‌നങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.അവയുടെ പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിന്, അവയുടെ ഊർജ്ജ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമതയിലും പ്രവർത്തന സ്ഥിരതയിലും മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ വരുത്തേണ്ടതുണ്ട്.എന്നിരുന്നാലും, സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ സമീപകാല മുന്നേറ്റങ്ങൾ 25.5% കാര്യക്ഷമതയോടെ പെറോവ്സ്കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളിലേക്ക് നയിച്ചു, അതായത് അവ പരമ്പരാഗത സിലിക്കൺ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക് സോളാർ സെല്ലുകളേക്കാൾ വളരെ പിന്നിലല്ല എന്നാണ്.ഇതിനായി, പെറോവ്സ്കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളിലെ പ്രയോഗങ്ങൾക്കായി അപൂർവ-ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.പ്രശ്‌നങ്ങളെ തരണം ചെയ്യുന്ന ഫോട്ടോഫിസിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ അവർക്കുണ്ട്.പെറോവ്സ്കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളിൽ അവ ഉപയോഗിക്കുന്നത് അതിനാൽ അവയുടെ ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തും, ശുദ്ധമായ ഊർജ്ജ പരിഹാരങ്ങൾക്കായി വലിയ തോതിലുള്ള നിർവ്വഹണത്തിന് അവയെ കൂടുതൽ പ്രായോഗികമാക്കും.അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ പെറോവ്സ്കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളെ എങ്ങനെ സഹായിക്കുന്നുഈ പുതിയ തലമുറ സോളാർ സെല്ലുകളുടെ പ്രവർത്തനം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ കൈവശം വച്ചിരിക്കുന്ന പ്രയോജനപ്രദമായ നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ട്.ഒന്നാമതായി, അപൂർവ-ഭൂമി അയോണുകളിലെ ഓക്സിഡേഷനും റിഡക്ഷൻ സാധ്യതകളും റിവേഴ്സിബിൾ ആണ്, ഇത് ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിന്റെ സ്വന്തം ഓക്സീകരണവും കുറയ്ക്കലും കുറയ്ക്കുന്നു.കൂടാതെ, പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകളുമായും ചാർജ് ട്രാൻസ്പോർട്ട് മെറ്റൽ ഓക്‌സൈഡുകളുമായും ഈ മൂലകങ്ങൾ കൂട്ടിച്ചേർത്ത് നേർത്ത-ഫിലിം രൂപീകരണം നിയന്ത്രിക്കാനാകും.കൂടാതെ, ഘട്ടം ഘടനയും ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് ഗുണങ്ങളും ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിലേക്ക് പകരമായി ഉൾച്ചേർത്ത് ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും.ധാന്യത്തിന്റെ അതിരുകളിലോ മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉപരിതലത്തിലോ ഇടയ്ക്കിടെ ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിലേക്ക് അവയെ ഉൾച്ചേർക്കുന്നതിലൂടെ വൈകല്യമുള്ള നിഷ്ക്രിയത്വം വിജയകരമായി കൈവരിക്കാനാകും.കൂടാതെ, അപൂർവ-ഭൗമ അയോണുകളിൽ നിരവധി ഊർജ്ജസ്വലമായ പരിവർത്തന പരിക്രമണപഥങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം കാരണം ഇൻഫ്രാറെഡ്, അൾട്രാവയലറ്റ് ഫോട്ടോണുകൾ പെറോവ്സ്കൈറ്റ്-പ്രതികരണം ദൃശ്യപ്രകാശമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യാൻ കഴിയും.ഇതിന്റെ ഗുണങ്ങൾ ഇരട്ടിയാണ്: ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള പ്രകാശത്താൽ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റുകൾക്ക് കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കുന്നത് ഇത് ഒഴിവാക്കുകയും മെറ്റീരിയലിന്റെ സ്പെക്ട്രൽ പ്രതികരണ ശ്രേണി വിപുലീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് പെറോവ്സ്കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ സ്ഥിരതയും കാര്യക്ഷമതയും ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.നേർത്ത ഫിലിമുകളുടെ രൂപഘടനകൾ പരിഷ്കരിക്കുന്നുമുമ്പ് സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾക്ക് മെറ്റൽ ഓക്സൈഡുകൾ അടങ്ങിയ നേർത്ത ഫിലിമുകളുടെ രൂപഘടന മാറ്റാൻ കഴിയും.അന്തർലീനമായ ചാർജ് ട്രാൻസ്പോർട്ട് ലെയറിന്റെ രൂപഘടന പെറോവ്സ്കൈറ്റ് ലെയറിന്റെ രൂപഘടനയെയും ചാർജ് ട്രാൻസ്പോർട്ട് ലെയറുമായുള്ള അതിന്റെ സമ്പർക്കത്തെയും സ്വാധീനിക്കുന്നുവെന്ന് നന്നായി രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.ഉദാഹരണത്തിന്, അപൂർവ-ഭൂമി അയോണുകൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഡോപ്പിംഗ്, ഘടനാപരമായ വൈകല്യങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്ന SnO2 നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ സംയോജനത്തെ തടയുന്നു, കൂടാതെ വലിയ NiOx പരലുകളുടെ രൂപീകരണം ലഘൂകരിക്കുകയും പരലുകളുടെ ഏകീകൃതവും ഒതുക്കമുള്ളതുമായ പാളി സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.അതിനാൽ, അപൂർവ-എർത്ത് ഡോപ്പിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് വൈകല്യങ്ങളില്ലാത്ത ഈ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ നേർത്ത പാളി ഫിലിമുകൾ നേടാനാകും.കൂടാതെ, സോളാർ സെല്ലുകളിലെ പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റും ചാർജ് ട്രാൻസ്പോർട്ട് പാളികളും തമ്മിലുള്ള സമ്പർക്കത്തിൽ മെസോപോറസ് ഘടനയുള്ള പെറോവ്സ്കൈറ്റ് സെല്ലുകളിലെ സ്കാർഫോൾഡ് പാളി ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.ഈ ഘടനകളിലെ നാനോകണങ്ങൾക്ക് രൂപാന്തര വൈകല്യങ്ങളും നിരവധി ധാന്യ അതിരുകളും പ്രദർശിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.ഇത് പ്രതികൂലവും ഗുരുതരവുമായ നോൺ-റേഡിയേറ്റിവ് ചാർജ് റീകോമ്പിനേഷനിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.സുഷിരങ്ങൾ നിറയ്ക്കുന്നതും ഒരു പ്രശ്നമാണ്.അപൂർവ-ഭൗമ അയോണുകൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഡോപ്പിംഗ് സ്കാർഫോൾഡിന്റെ വളർച്ചയെ നിയന്ത്രിക്കുകയും വൈകല്യങ്ങൾ കുറയ്ക്കുകയും വിന്യസിച്ചതും ഏകീകൃതവുമായ നാനോസ്ട്രക്ചറുകൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റിന്റെയും ചാർജ് ട്രാൻസ്പോർട്ട് ലെയറുകളുടെയും രൂപഘടനയ്ക്ക് മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ നൽകുന്നതിലൂടെ, പെറോവ്സ്കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രകടനവും സ്ഥിരതയും മെച്ചപ്പെടുത്താൻ അപൂർവ എർത്ത് അയോണുകൾക്ക് കഴിയും, ഇത് വലിയ തോതിലുള്ള വാണിജ്യ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അവയെ കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.ഭാവിപെറോവ്സ്കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ പ്രാധാന്യം കുറച്ചുകാണാൻ കഴിയില്ല.വിപണിയിൽ നിലവിലുള്ള സിലിക്കൺ അധിഷ്ഠിത സോളാർ സെല്ലുകളേക്കാൾ വളരെ കുറഞ്ഞ ചിലവിൽ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഉൽപ്പാദന ശേഷി അവർ നൽകും.അപൂർവ-ഭൗമ അയോണുകളുള്ള പെറോവ്സ്കൈറ്റ് ഡോപ്പിംഗ് അതിന്റെ ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, ഇത് കാര്യക്ഷമതയിലും സ്ഥിരതയിലും മെച്ചപ്പെടുത്തലിലേക്ക് നയിക്കുമെന്ന് പഠനം തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.മെച്ചപ്പെട്ട പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള പെറോവ്സ്കൈറ്റ് സോളാർ സെല്ലുകൾ യാഥാർത്ഥ്യമാകുന്നതിന് ഒരു പടി കൂടി അടുത്തിരിക്കുന്നു എന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം.
