वर्तमान ऊर्जा संकट और जलवायु परिवर्तन के खिलाफ सौर ऊर्जा मानवता के सर्वोत्तम उपायों में से एक है।शहरी क्षेत्रों में खुले मैदानों और छतों पर सौर पैनल एक आकर्षक ऊर्जा समाधान बनने के साथ, वैज्ञानिक मौजूदा फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकियों को आगे बढ़ाने और स्थिरता में नई ऊंचाइयों को प्राप्त करने के लिए परिश्रमपूर्वक काम कर रहे हैं।जबकि कई प्रकार की फोटोवोल्टिक सामग्रियों का अध्ययन किया जा रहा है, कम लागत के उत्पादन और उच्च दक्षता की क्षमता के कारण पेरोव्स्काइट निस्संदेह सबसे आशाजनक हैं।

विशेष रूप से, टिन हैलाइड पेरोव्स्काइट्स (एसएन-एचपी) असाधारण उच्च प्रदर्शन वाले लेड (पीबी)-आधारित पेरोव्स्काइट्स के शक्तिशाली विकल्प के रूप में काम करते हैं।यह देखते हुए कि एसएन पीबी की तुलना में पर्यावरण के लिए काफी कम विषाक्त है, एसएन-एचपी पर शोध एक सार्थक प्रयास है।दुर्भाग्य से,पेरोव्स्काइट सौर सेलएसएन-एचपी से बने (पीएससी) को अभी भी कई चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है, जिन पर ध्यान देने की जरूरत है।

विशेष रूप से, उत्पादन के दौरान तीव्र और अव्यवस्थित क्रिस्टलीकरण से पेरोव्स्काइट परत की क्रिस्टल संरचना में दोष पैदा होते हैं, जो रूपांतरण दक्षता में बाधा डालता है।इसके अतिरिक्त, एसएन-एचपी कम स्थिरता और नमी और परिवेश स्थितियों के प्रति उच्च संवेदनशीलता से ग्रस्त हैं, जिससे उनसे बने पीएससी का समग्र जीवनकाल सीमित हो जाता है।

हालाँकि, अब, कोरिया की एक शोध टीम ने इन मुद्दों का एक सुंदर और कुशल समाधान ढूंढ लिया है।उनका अध्ययन हाल ही में प्रकाशित हुआ थाउन्नत ऊर्जा सामग्रीऔर इसका नेतृत्व चुंग-आंग विश्वविद्यालय के एसोसिएट प्रोफेसर डोंग-वोन कांग ने किया।इस अध्ययन में, टीम ने खुलासा किया कि एसएन-एचपी के उत्पादन के दौरान एक योज्य के रूप में 4-फेनिलथियोसेमीकार्बाज़ाइड (4PTSC) को शामिल करने से PSCs के प्रदर्शन को बढ़ावा मिल सकता है।

नियमित एसएन-एचपी पीएससी और प्रस्तावित एडिटिव वाले पीएससी के बीच व्यापक विश्लेषण और प्रयोगात्मक तुलना के माध्यम से, शोधकर्ताओं ने एक एडिटिव के रूप में 4पीटीएससी की कई कार्यात्मकताओं को प्रदर्शित किया।

कांग बताते हैं, "हमने जानबूझकर एक बहुक्रियाशील अणु चुना है जो समन्वय परिसर और कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करता है, दोष गठन को निष्क्रिय करता है और स्थिरता में सुधार करता है।"लेकिन इसका क्या मतलब है?

चूंकि 4PTSC एक समन्वय लिगैंड के रूप में कार्य करता है, यह क्रिस्टल विकास की प्रक्रिया को प्रभावी ढंग से नियंत्रित कर सकता है।एक ओर, 4PTSC अणु में Ï-संयुग्मित फिनाइल रिंग दोषों के गठन को कम करते हुए, पसंदीदा क्रिस्टल विकास अभिविन्यास को बढ़ावा देता है।दिलचस्प बात यह है कि 4PTSC 4PTSC और SnI के रासायनिक समन्वय के माध्यम से बनने वाले किसी भी दोष को भी निष्क्रिय कर देता है।₂.

बदले में, यह ढाल देता हैपेरोव्स्काइटसतह और असंगठित एसएन को रोकता है²⁺और हैलाइड आयनों को अवांछित प्रतिक्रियाओं में भाग लेने से रोकता है।और क्या, 'एनएच₂4PTSC में न्यूक्लियोफिलिक साइटें SnI में और बाधा डालती हैं₂ऑक्सीकरण और आयन प्रवासन, पीएससी की स्थिरता में सुधार।

इस शक्तिशाली योजक के लिए धन्यवाद, शोधकर्ता अभूतपूर्व प्रदर्शन के साथ पीएससी का उत्पादन करने में सक्षम थे।"4PTSC-संशोधित उपकरणों ने 0.94 V के उन्नत ओपन-सर्किट वोल्टेज के साथ 12.22% की चरम दक्षता हासिल की और बेहतर दीर्घकालिक स्थिरता का प्रदर्शन किया, 500 घंटे और लगभग 80% के बाद भी प्रारंभिक बिजली रूपांतरण दक्षता का लगभग 100% बरकरार रखा।1200 बजे के बादपरिवेश की स्थितिबिना किसी एनकैप्सुलेशन के.यह पहले 300 घंटों के भीतर नियंत्रण उपकरणों में देखी गई चिह्नित गिरावट से अलग है," कांग ने प्रकाश डाला।

यह देखते हुए कि एसएन-एचपी निर्माण के लिए अपेक्षाकृत सस्ते हैं और अच्छे प्रदर्शन और महान स्थायित्व का प्रदर्शन करते हैं, इस अध्ययन के निष्कर्ष अधिक सुलभ और लंबे समय तक चलने का मार्ग प्रशस्त कर सकते हैं।सौर पेनल्स.बदले में, यह वर्तमान स्थिरता लक्ष्यों के अनुरूप रहते हुए सामान्य आबादी के लिए ऊर्जा को सस्ता बनाने में मदद कर सकता है।

कांग ने निष्कर्ष निकाला, "एसएन-एचपी की प्रमुख चुनौतियों का समाधान करना और उनके प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार करना कुशल और टिकाऊ नवीकरणीय ऊर्जा समाधान विकसित करने में योगदान देने के हमारे लक्ष्य के अनुरूप है, जिससे हरित प्रौद्योगिकियों को आगे बढ़ाया जा सके और एक स्थायी भविष्य को बढ़ावा दिया जा सके।"

द्वारा उपलब्ध कराया गयाचुंग आंग विश्वविद्यालय