പുതിയ സോളാര്‍ സെല്‍ പദാര്‍ത്ഥം

സൗരോര്‍ജ്ജം സ്വീകരിക്കുന്നതിലെ രണ്ട് പ്രശ്നങ്ങള്‍ക്ക് പരിഹാരമാണ് പുതിയ പദാര്‍ത്ഥം പരിഹരിക്കുക എന്ന് ഗവേഷകര്‍ പറഞ്ഞു. ഇത് സൂര്യ പ്രകാശത്തിലെ മുഴുവന്‍ ഊര്‍ജ്ജവും സ്വീകരിക്കും. ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളെ എളുപ്പം സ്വീകരിക്കാനാവും. Ohio State University യിലെ ഗവേഷകര്‍ വൈദ്യുത ചാലക ശക്തിയുള്ള പ്ലാസ്റ്റിക്, molybdenum വും titanium വും കലര്‍ന്ന ലോഹമുമായി ചേര്‍ത്ത് ആണ് ഈ hybrid പദാര്‍ത്ഥം നിര്‍മ്മിച്ചത്. National Academy of Sciences ന്റെ Proceedings ല്‍ അവരുടെ പഠനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.

സൂര്യ പ്രകാശത്തില്‍ നമുക്ക് കാണാന്‍ കഴിയുന്ന മഴവില്ലിന്റെ നിറങ്ങളിലുള്ള എല്ലാ നിറവുമുണ്ട്. നമ്മുടെ കണ്ണ് തിരിച്ചറിയുന്ന ഈ നിറങ്ങള്‍ യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ വിവിധ ഊര്‍ജ്ജ നിലകളാണ്. frequencies ആണ്. ഇന്നത്തെ സോളാര്‍ സെല്ലുകള്‍ വളരെ കുറവ് സീമകളിലുള്ള frequencies മാത്രമാണ് ആഗിരണം ചെയ്യുന്നത്. അതായത് സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ കുറച്ച് ഊര്‍ജ്ജം മാത്രമാണ് വൈദ്യുതിയാക്കുന്നത്.

സാധാരണ സോളാര്‍ സെല്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നതുപോലെ തന്നെയാണ് ഈ പുതിയ പദാര്‍ത്ഥവും പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. പ്രകാശം പദാര്‍ത്ഥത്തിലെ ആറ്റങ്ങളെ ഊര്‍ജ്ജിതമാക്കുന്നു. ചില ഇലക്ട്രോണുകള്‍ ആറ്റത്തിന്റെ ബന്ധം പൊട്ടിച്ച് പുറത്തുവരുന്നു. അത് വൈദ്യുത കറന്റായി ഒഴുകുന്നു. ഇവിടെയാണ് എല്ലാ സോളാര്‍ സെല്ലുകളും പ്രശ്നത്തിലാവുന്നത്. ഇലക്ട്രോണ്‍ അസ്ഥിരമായി നില്‍ക്കുന്ന സമയം വളരെ ചെറുതാണ്. സാധാരണ അവ തിരികെ ആറ്റത്തിലേക്ക് പോകും. ആ കുറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളില്‍ ഇലക്ട്രോണുകളെ പിടിച്ചെടുക്കണം. അത് വളരെ ദുഷ്കരമായ ജോലിയാണ്.

ഈ പുതിയ ഹൈബ്രിഡ് പദാര്‍ത്ഥത്തില്‍ ഇലക്ട്രോണുകള്‍ കൂടുതല്‍ സമയം അസ്ഥിരമായി നില്‍ക്കും. Ohio Supercomputer Center ലെ കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ ഉപയോഗിച്ച് രസതന്ത്രജ്ഞര്‍ പ്രത്യേക തന്‍മാത്രാ ഘടനയുള്ള ഈ പദാര്‍ത്ഥം ഡിസൈന്‍ ചെയ്തു. പിന്നീട് ദ്രാവക സൊലുഷനില്‍ National Taiwan University ലെ ഗവേഷകര്‍ ഈ പുതിയ പദാര്‍ത്തത്തെ synthesize ചെയ്തെടുത്തു. അവര്‍ പ്രകാശത്തിന്റെ frequency യും ഇലക്ട്രോണ്‍ അസ്ഥിരമായിരിക്കുന്ന സമയവും കണക്കാക്കി.

അവര്‍ക്ക് കാണാന്‍ കഴിഞ്ഞത് അസാധാരണായ ഒരു കാര്യമാണ്. ഈ തന്‍മാത്രകള്‍ മറ്റ് ചില സോളാര്‍ സെല്‍ പദാര്‍ത്ഥങ്ങളെപോലെ fluoresce പ്രകടിപ്പികമാത്രല്ല phosphoresce സ്വഭാവവും കാണിച്ചു. പ്രകാശത്തെ സ്വീകരിക്കുകയും പ്രകാശിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പദാര്‍ത്ഥങ്ങളുടെ സ്വഭാവമാണിത് രണ്ടും. എന്നാല്‍ phosphorescence കൂടുതല്‍ നേരം നില്‍ക്കും.

പുതിയ പദാര്‍ത്ഥം രണ്ട് വ്യത്യസ്ഥ ഊര്‍ജ്ജ നിലയിലുള്ള ഇലക്ട്രോണുകളെ പുറത്തുവിടുന്നു എന്നും അവര്‍ കണ്ടെത്തി. ഒന്നിനെ singlet state എന്നും രണ്ടാമത്തതിനെ triplet state എന്നും വിളിക്കുന്നു. രണ്ടും സോളാര്‍ സെല്‍ ഉപയോഗത്തിന് അനുയോജ്യമാണ്. എന്നാല്‍ triplet state മറ്റേതിനേക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ നേരം നിലനില്‍ക്കും.

singlet state ലെ ഇലക്ട്രോണുകള്‍ 12 picoseconds ആണ് നിലനില്‍ക്കുന്നത്. സെക്കന്റിന്റെ ഒരു ലക്ഷം കോടിയിലൊന്ന്. എന്നാല്‍ triplet state ലെ ഇലക്ട്രോണുകള്‍ അതിന്റെ 70 ലക്ഷം മടങ്ങ് അധികനേരം നിലനില്‍ക്കുന്നു. അതായത് 83 മൈക്രോ സെക്കന്റ്. സെക്കന്റിന്റെ പത്തുലക്ഷത്തിലൊന്ന്.

നേര്‍ത്ത പാളികളില്‍ (thin film)ഈ തന്‍മാത്രകളെ പുരട്ടിയ ശേഷം (അങ്ങനെയാണ് സാധാരണ സെല്ലുകള്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്നത്) പരിശോധിച്ചപ്പോള്‍ triplet states വീണ്ടും കൂടുതല്‍ നേരം നിലനില്‍ക്കുന്നതായി കാണാന്‍ കഴിഞ്ഞു. 200 മൈക്രോ സെക്കന്റ്.

പുതിയ പദാര്‍ത്ഥം വ്യാവസായികമായി നിര്‍മ്മിക്കാന്‍ ഇനിയും ധാരാളം വര്‍ഷങ്ങളെടുത്തേക്കും.

– from nanotechwire

ഒരു മറുപടി കൊടുക്കുക

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  മാറ്റുക )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  മാറ്റുക )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  മാറ്റുക )