سنگلٹ فیشن اور ٹینڈم سولر سیلز کا استعمال زیادہ مؤثر طریقے سے شمسی توانائی پیدا کر سکتا ہے، اور ساتھ ہی آپریٹنگ درجہ حرارت کو کم کرنے، آلات کی سروس لائف کو بڑھانے اور شمسی توانائی کی ٹیکنالوجی کی نئی نسل کی ترقی کے لیے ایک نیا نمونہ متعارف کرانے میں مدد کر سکتا ہے۔
ٹینڈم بیٹری نئے مرکبات جیسے سلکان اور پیرووسکائٹ نانو کرسٹلز پر مشتمل ہو سکتی ہے۔ پیرووسکائٹ-قسم کے نانوکریسٹلز میں سلیکون سے زیادہ بینڈ گیپ ہوتا ہے، جو بجلی پیدا کرنے کے لیے آلہ کو زیادہ شمسی سپیکٹرم حاصل کرنے میں مدد کرتا ہے۔
روایتی شمسی خلیوں کا بہترین حل یہ ہے کہ ہر فوٹون برقی توانائی کے کیریئر کے طور پر ایک الیکٹران پیدا کرتا ہے۔ سنگلٹ فیشن ٹیکنالوجی روایتی کیس کے مقابلے میں دو گنا زیادہ الیکٹران پیدا کرتی ہے، یعنی ایک فوٹون دو الیکٹرانوں کو اکساتا ہے۔ سنگلٹ فیشن کو محسوس کرنے والے آلات میں ٹیٹراسین موجود ہے، جو سنگلٹ فیشن سے پیدا ہونے والی توانائی کو سلیکون میں منتقل کر سکتا ہے۔
دنیا بھر کے سائنس دان اور انجینئرز کمرشل سولر آلات میں ٹینڈم سیلز اور سنگل فیشن پروسیسز کو مربوط کرنے کا بہترین طریقہ تلاش کرنے کے لیے سخت محنت کر رہے ہیں تاکہ روایتی سنگل-جنکشن سلکان سولر سیلز کو تبدیل کیا جا سکے جو عموماً چھتوں اور بڑے-پیمانے کی صفوں میں پائے جاتے ہیں۔
اس بار، محققین نے سیریز سیلز اور سنگل فیشن کے کچھ اہم فوائد پر روشنی ڈالی۔ محققین نے دکھایا ہے کہ ٹیٹراسین پر مبنی سلکان/پیروسکائٹ ٹینڈم سیل اور سنگلٹ فیشن سیلز روایتی سلکان ڈیوائسز سے کم درجہ حرارت پر کام کر سکتے ہیں۔ یہ آلات پر گرمی کے نقصان کے اثرات کو کم کرے گا، سامان کی سروس کی زندگی کو بڑھا دے گا، اور سامان کی پیداوار کی توانائی کی لاگت کو کم کرے گا.
مثال کے طور پر، ماڈیول کے آپریٹنگ درجہ حرارت میں 5 ڈگری -10 ڈگری کی کمی سالانہ بجلی کی پیداوار میں 2%-4% کے اضافے کے برابر ہے۔ یہ عام طور پر پایا جاتا ہے کہ درجہ حرارت میں ہر 10 ڈگری کی کمی پر آلہ کی زندگی دوگنی ہوجاتی ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ سیریز کی بیٹری کی زندگی میں 3.1 سال کا اضافہ ہوا ہے، اور سنگل فیشن بیٹری کی زندگی میں 4.5 سال کا اضافہ ہوا ہے۔
اس کے علاوہ سنگلٹ فیشن بیٹری کا ایک اور فائدہ ہے۔ جب ٹیٹراسین لامحالہ انحطاط پذیر ہو جائے گا، تو یہ شمسی تابکاری کے لیے شفاف ہو جائے گا، جس سے بیٹری روایتی سلیکون ڈیوائس کے طور پر کام کرتی رہے گی۔
اس تحقیق کی سرکردہ مصنفہ ڈاکٹر جیسیکا یاجی نے کہا: "فوٹو وولٹک ٹیکنالوجی کی تجارتی قدر توانائی کے تبادلوں کی کارکردگی کو بہتر بنا کر یا آپریٹنگ لائف کو بڑھا کر حاصل کی جا سکتی ہے۔ سابقہ اگلی-جنریشن ٹیکنالوجیز کی ترقی کے لیے بنیادی محرک ہے، جب کہ (پہلے) لوگ تقریباً بعد والے، ممکنہ زندگی کو فائدہ نہیں سمجھتے تھے۔"