सीसा-मुक्त सोलर सेल की दक्षता और टिकाऊपन को लगभग दोगुना करने वाला नया अणु

पारंपरिक सिलिकॉन पैनल के एक आशाजनक विकल्प, उच्च-प्रदर्शन वाले पेरोवस्काइट सोलर सेल ज्यादातर सीसे पर निर्भर करते हैं। सीसा जहरीला होता है, और शोधकर्ताओं के मुताबिक इसकी व्यावसायिक व्यवहार्यता भी सीमित है। टिन सीसे का एक संभावित विकल्प है, लेकिन टिन-आधारित पेरोवस्काइट सेल ऐतिहासिक रूप से सीसे वाले सेल से कहीं कम कुशल और कम टिकाऊ रहे हैं। जापान की सोफिया यूनिवर्सिटी में प्रोफेसर युको ताकेओका के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने बताया कि 2-एमिनोबेंजोथियाजोल (2-ABZ) नाम का एक छोटा अणु टिन-हैलाइड पेरोवस्काइट सेल में मिलाने से दोनों में काफी सुधार होता है।

अध्ययन में, 2-ABZ मिलाए गए सेल ने 9.07% पावर कन्वर्जन दक्षता हासिल की, जबकि बिना मिलावट वाले नियंत्रण सेल में यह सिर्फ 6.6% थी। मिलावट वाले सेल कहीं ज्यादा टिकाऊ भी साबित हुए। 100 दिनों के भंडारण के बाद उन्होंने अपनी शुरुआती दक्षता का 84.94% बरकरार रखा, जबकि बिना मिलावट वाले सेल ने सिर्फ 48.95% बरकरार रखा। 10 घंटे की नकली धूप के बाद इन सेल ने 89% कार्यक्षमता बनाए रखी, जबकि बिना मिलावट वाले सेल पहले ही घंटे में तेज़ी से खराब हो गए।

शोध के मुताबिक, 2-ABZ पूरे सेल में एक 'बहु-कार्यात्मक अणु स्थिरक' की तरह काम करता है। यह पेरोवस्काइट पदार्थ के क्रिस्टल बनने के तरीके को नियंत्रित करता है, खामी-जमाव वाली जगहों को घटाता है, आयनों को खिसकने से रोकता है, टिन को ऑक्सीकृत होने से रोकता है, और आंतरिक इंटरफेस पर ऊर्जा संरेखण को बेहतर बनाता है। ताकेओका ने बताया कि इंटरफेस पर 2-ABZ का जमाव पेरोवस्काइट परत में छिपी खामियों को घटाने के लिए अहम है, क्योंकि यह परत के आधार पर घने न्यूक्लिएशन स्थल बनाता है, जिससे एक बेहतर गुणवत्ता वाली, स्थिर फिल्म बनती है। ताकेओका ने कहा, 'हमारे शोध के नतीजों ने सुरक्षित सीसा-मुक्त सोलर सेल बनाने का रास्ता दिखाया है, जिससे फोटोवोल्टिक सेल के इस्तेमाल को बढ़ाने में मदद मिल सकती है।'

सोफिया यूनिवर्सिटी की टीम हल्के, लचीले और आकार में ढाले जा सकने वाले पेरोवस्काइट सेल पर खास इस्तेमाल के लिए काम कर रही है। इस बीच अन्य कंपनियां औद्योगिक स्तर पर व्यावसायिक उत्पादन में जुटी हैं। Caelux अमेरिका में पेरोवस्काइट मिला हुआ सोलर ग्लास बना रही है, जबकि इस क्षेत्र की तकनीक और पेटेंट में अग्रणी मानी जाने वाली ऑक्सफोर्ड पीवी कंपनी ने अपनी पेरोवस्काइट तकनीक कई बड़े सोलर निर्माताओं को लाइसेंस दी है।