ദക്ഷത കൂടിയ സോളാര്‍ സെല്ലുകളെ ഭൂമിയില്‍ എത്തിക്കുമ്പോള്‍

ദക്ഷത കൂടിയ സോളാര്‍ സെല്ലുകള്‍ നിര്‍മ്മിക്കാനുള്ള ജര്‍മേനിയത്തിന്റെ നേര്‍ത്ത പാളികള്‍ മുറിച്ചെടുക്കാനുള്ള പുതിയ രീതി University of Utah ലെ എഞ്ജിനീയര്‍മാര്‍ കണ്ടെത്തി. ഇത് സെല്ലുകളുടെ വില കുറക്കുകയും അര്‍ദ്ധചാലകം പൊട്ടിപ്പോകുന്നത് തടഞ്ഞ് നഷ്ടം കുറക്കുകയും ചെയ്യും.

ജര്‍മേനിയം സോള്‍ സെല്ലുകള്‍ വിലകൂടിയതിനാല്‍ സാധാരണ ബഹിരാകാശ ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കാണ് ഉപയോഗിക്കാറുള്ളത്. പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉയര്‍ന്ന ദക്ഷതയുള്ള ഈ സെല്ലുകളെ വീട്ടുപയോഗത്തിനിം ഉപകാരപ്രദമായി വിലകുറക്കാന്‍ സഹായിക്കും.

ജര്‍മേനിയത്തെ മുറിക്കാന്‍ ഇപ്പോള്‍ Brass പൂശിയ സ്റ്റീല്‍ കമ്പികളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. എന്നല്‍ ഇത് ജര്‍മേനിയത്തില്‍ പൊട്ടലുണ്ടാക്കുകയും അവ വലിയ തോതില്‍ പുനരുപയോഗിക്കേണ്ടി വരികയും ചെയ്യുന്നു. ഈ മുറിക്കല്‍ രീതി സിലിക്കണിന് വേണ്ടി വികസിപ്പിച്ചിട്ടുള്ളതാണ്. അത് ജര്‍മേനിയത്തേക്കാള്‍ 100 മടങ്ങ് ഉറപ്പുള്ളതാകയാല്‍ പ്രശ്നമില്ല.

wire electrical discharge machining (WEDM) എന്നാണ് സോളാര്‍ സെല്‍ പാളികള്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്ന പുതിയ രീതിയെ വിളിക്കുന്നത്. ഇത് ജര്‍മേനിയത്തിന്റെ നഷ്ടം കുറക്കുകയും പൊട്ടലില്ലാതെ കൂടുതല്‍ കനം കുറഞ്ഞ പാളികള്‍ മുറിച്ചെടുക്കാനും സഹായിക്കുന്നു. വൈദ്യുതി കടന്നുപോകുന്ന വളരെ നേര്‍ത്ത molybdenum നാരാണ് ഇതിന് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. tool-making ന് ഈ രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്.

നാസ, സൈന്യം, ഉപഗ്രഹങ്ങള്‍ ഇവിടൊക്കാണ് ഇപ്പോള്‍ ജര്‍മേനിയം അടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള സോളാര്‍ സെല്ലുകള്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. ഒരു പൗണ്ട് ജര്‍മേനിയത്തിന് $680 ഡോളറാണ് വില. നാല് ഇഞ്ചുള്ള ഒരു പാളിക്ക് $80 ഡോളര്‍ മുതല്‍ $100 ഡോളര്‍ വരെ വില വരും. പുതിയ രീതി വിലയില്‍ 10% കുറവുണ്ടാക്കുമെന്ന് ജര്‍മേനിയം പാളികള്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്ന Sylarus Technologies ലെ cto Grant Fines പറയുന്നു.

ഉയര്‍ന്ന ദക്ഷതയുള്ള “multijunction” സോളാര്‍ സെല്ലുകളുടെ ഏറ്റവും അടിയിലെ പാളിയാണ് ജര്‍മേനിയം. അതിന് മുകളില്‍ gallium-indium-arsenide ഉം gallium-indium-phosphide ഉം പാളികള്‍ ഉണ്ട്. സൂര്യപ്രകാശത്തിലെ വിവിധ തരംഗദൈര്‍ഖ്യമുള്ള രശ്മികളെ ആഗിരണം ചെയ്യാന്‍ ഇവക്ക് കഴിവുണ്ട്. സോളാര്‍ സെല്ലുകളെ “വളര്‍ത്താന്‍” സഹായിക്കുന്ന substrate ആയും ജര്‍മേനിയം പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു.

നാം ഇന്ന് ഭൂമിയില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന സോളാര്‍ സെല്ലുകളില്‍ 94 % വും സിലിക്കണ്‍ സോളാര്‍ സെല്ലുകളാണ്. സിലിക്കണ്‍ ആധാരമായ സോളാര്‍ സെല്ലുകള്‍ക്ക് ദക്ഷത കൂടിയാല്‍ 20% വരെ വരും. എന്നാല്‍ ബഹിരാകാശത്ത് ജര്‍മ്മേനിയം സോളാര്‍ സെല്ലുകള്‍ക്ക് 28% ദക്ഷത കിട്ടുന്നു. ഭൂമിയില്‍ സോളാര്‍ സാന്ദ്രീകരണി ഉപയോഗിച്ചാല്‍ സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ 40%ത്തോളം വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റാന്‍ കഴിയും. താത്വികമായി ദക്ഷത 50% ല്‍ അധികമാണ്.

The study was funded by the National Science Foundation, University of Utah Research Foundation and Sylarus Technologies.

– from unews.utah.edu