वैज्ञानिकों ने एक ऐसा सौर सेल विकसित किया है जिसे मोड़कर पानी में भिगोया जा सकता है

शोधकर्ताओं ने एक लचीली, जलरोधक कार्बनिक फोटोवोल्टिक फिल्म बनाई है जिसे कपड़ों में एकीकृत किया जा सकता है और पानी और यांत्रिक तनाव के संपर्क में आने के बाद भी कार्यशील रखा जा सकता है, जिससे उन्नत पहनने योग्य सौर ऊर्जा संचालित उपकरणों का मार्ग प्रशस्त होता है।

रिकेन सेंटर फॉर इमर्जेंट मैटर साइंस के शोधकर्ताओं और उनके सहयोगियों ने एक लचीली, जलरोधक कार्बनिक फोटोवोल्टिक फिल्म बनाई है। यह अभिनव फिल्म सौर कोशिकाओं को कपड़ों में एकीकृत करने में सक्षम बनाती है, जो बारिश या धुलाई चक्र के बाद भी कार्यक्षमता बनाए रखती है।

कार्बनिक फोटोवोल्टिक्स के संभावित उपयोगों में से एक पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स बनाना है - ऐसे उपकरण जिन्हें कपड़ों से जोड़ा जा सकता है जो चिकित्सा उपकरणों की निगरानी कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, बैटरी परिवर्तन की आवश्यकता के बिना। हालाँकि, शोधकर्ताओं ने अतिरिक्त परतों के उपयोग के बिना वॉटरप्रूफिंग हासिल करना चुनौतीपूर्ण पाया है जिससे फिल्म का लचीलापन कम हो जाता है।

फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकी में निर्णायक उपलब्धि

अब, नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित काम में , वैज्ञानिकों का एक समूह सटीक रूप से ऐसा करने में सक्षम हो गया है। उन्होंने पिछले उपकरणों की एक प्रमुख कमी पर काबू पाने की चुनौती ली, जो यह है कि लचीलेपन को कम किए बिना उन्हें जलरोधी बनाना मुश्किल है। फोटोवोल्टिक फिल्में आम तौर पर कई परतों से बनी होती हैं। एक सक्रिय बाद है, जो सूर्य के प्रकाश से एक निश्चित तरंग दैर्ध्य की ऊर्जा को कैप्चर करता है, और इस ऊर्जा का उपयोग इलेक्ट्रॉनों और "इलेक्ट्रॉन छेद" को कैथोड और एनोड में अलग करने के लिए करता है। फिर इलेक्ट्रॉन और छेद एक सर्किट के माध्यम से फिर से जुड़ सकते हैं, जिससे बिजली पैदा होती है। पिछले उपकरणों में, इलेक्ट्रॉन छिद्रों को परिवहन करने वाली परत आम तौर पर लेयरिंग द्वारा क्रमिक रूप से बनाई जाती थी।

हालाँकि, वर्तमान कार्य के लिए, शोधकर्ताओं ने एनोड परत, इस मामले में, एक सिल्वर इलेक्ट्रोड, सीधे सक्रिय परतों पर जमा किया, जिससे परतों के बीच बेहतर आसंजन पैदा हुआ। उन्होंने थर्मल एनीलिंग प्रक्रिया का उपयोग किया, जिससे फिल्म को 85 डिग्री सेल्सियस पर हवा में उजागर किया गया 24 घंटे के लिए पर हवा में उजागर किया गया। पेपर के पहले लेखक, सिक्सिंग जिओंग के अनुसार, "परत बनाना चुनौतीपूर्ण था, लेकिन हम इसे पूरा करके खुश थे, और अंत में एक ऐसी फिल्म बनाने में सक्षम हुए जो सिर्फ 3 माइक्रोमीटर मोटी थी, और हमने देखा परीक्षण के नतीजे देखने के लिए उत्सुक हूं।”

परीक्षण में समूह ने जो देखा वह बहुत उत्साहजनक था। सबसे पहले, उन्होंने फिल्म को चार घंटे तक पूरी तरह पानी में डुबाया और पाया कि इसका प्रदर्शन अभी भी शुरुआती स्तर का 89 प्रतिशत था। फिर उन्होंने पानी के भीतर एक फिल्म को 30 प्रतिशत 300 बार खींचने का परीक्षण किया और पाया कि उस सज़ा के बाद भी इसने अपना 96 प्रतिशत प्रदर्शन बरकरार रखा। अंतिम परीक्षण के रूप में, उन्होंने इसे वॉशिंग मशीन चक्र के माध्यम से चलाया, और यह कठिन परीक्षा से बच गया, कुछ ऐसा जो पहले कभी हासिल नहीं किया गया था।

पेपर के संबंधित लेखकों में से एक, केंजिरो फुकुदा के अनुसार, “हमने जो बनाया है वह एक ऐसी विधि है जिसका उपयोग अधिक सामान्यतः किया जा सकता है। भविष्य को देखते हुए, अन्य क्षेत्रों में उपकरणों की स्थिरता में सुधार करके, जैसे हवा के संपर्क में आना, तेज रोशनी और यांत्रिक तनाव, हम अपने अल्ट्राथिन कार्बनिक सौर कोशिकाओं को और विकसित करने की योजना बना रहे हैं ताकि उनका उपयोग वास्तव में व्यावहारिक पहनने योग्य उपकरणों के लिए किया जा सके। ”

आरकेईएन सीईएमएस के अलावा, अनुसंधान समूह के सदस्य टोक्यो विश्वविद्यालय और चीन में हुआज़होंग विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय से थे।