سائنسدانوں نے ایسے کو-ڈوپینٹس کی پہچان کی ہے جو شفاف دھات ، آکسائیڈ جیسے ZnO،In2O3 اور SnO2 کے فوٹو اولٹیک کی کارکردگی کو بڑھا سکتے ہیں، جس سے زیادہ مؤثر، بہتر کام کرنے والے اور زیادہ مستحکم شمسی خلیوں کی گنجائش پیدا ہوسکتی ہے۔

حالیہ برسوں میں شمسی سیل ٹکنالوجی نے توانائی کے مقامی وسائل  کے طور پر زبردست ترقی کی ہے۔ توانائی کی پیداوار اور اس کی ذخیرہ اندوزی وقت کی ضرورت ہے۔ کفایتی متبادل تیار کرنے کے لئے دنیا بھر میں متعدد کوششیں کی جارہی ہیں۔ شمسی پینل کے لئے پسند کی اشیا کے طور پر آخر کار پیرو وس کائٹ ایک اہم معدنیات ہے جو سلی کام کی جگہ لے گا۔  پیرو وس کائٹ شمسی سیل میں روشنی جذب کرنے والے کے طور پر ایک پیرو وس کائٹ پرت ہوتی ہے، جو ایک دھات بیک کانٹریکٹ الیکٹورڈ کے ساتھ شفاف کنڈکٹنگ گلاس اور ہول ٹرانسپورٹ لیئر (ایس ٹی ایل) کے ساتھ الیکٹرون ٹرانسپورٹ لیئر (ای ٹی ایل) کے درمیان دبی ہوتی ہے۔

الگپا یونیورسٹی گروپ کے فزکس کے محکمہ سے ایک تحقیقاتی ٹیم نے شمسی سیل آلات کی الیکٹرون نقل وحمل پرت پر توجہ مرکوز کی، جو شفاف دھات آکسائیڈس سے بنا ہے۔ شفاف دھات آکسائیڈ جیسے ZnO ، In₂O₃ اور SnO₂ نے عمدہ بجلی اور آپٹیکل خصوصیات دکھائے ہیں۔

ٹیم نے شمسی آلات کے لئے ایک قابل شفاف دھات آکسائیڈ کے طور پر ٹن آکسائیڈس (SnO₂) کی کارکردگی میں اصلاح کرنے میں مؤثر استعمال کے کردار کا پتہ لگایا ۔ SnO₂ کو کم درجہ حرارت پر تیار کیا جاسکتا ہےاور یہ امید کے مطابق مستحکم ہے، لیکن بجلی کی موصلیت ، آپٹیکل شفافیت، اور SnO₂  کے پیرو وس کائٹ کے ساتھ بینڈ کے منسلک ہونے جیسے کام کاج کے معیاری  تجارتی شمسی خلیوں کے ساتھ مسابقت کرنے کے لئے کافی نہیں ہے۔

انہوں نے پایا کہ جب المونیم (اے آئی) دھات کو SnO₂ جالی میں ایک ممکنہ ڈوپینٹ کے طور پر شامل کیا جاتا ہے تو الیکٹرون ارتکاز اور فلم کی سیریز کی مزاحمت بدل جاتی ہے۔ لینتھینم (ایل اے) دھات کو شامل کرنے سے موصلیت اور فل فیکٹر سے لبریز طاقت کی زیادہ سے زیادہ قدر کا تناسب بڑھ جاتا ہے۔

اس عناصر میں المونیم (اے آئی) اور لینتھینم (ایل اے) دھات کا استعمال SnO₂ میں مناسب ڈوپینٹس کے طور پر کیاگیا تھا اور SnO₂ کی آپٹیکل شفافیت، بجلی موصلیت ،رفتار، سطح کی کوریج اور توانائی کی سطح میں بہتری آئی ہے۔ اس نے فوٹو اولٹیک کام کاج اور نمایاں طور پر شمسی خلیوں کے استحکام میں بھی اضافہ کیا ہے۔

ڈوپینٹس اے آئی ؍ایل اے کے SnO₂ کو شامل کرکے فلم کی سطح کی کوریج کو بڑھایا گیا ہے، جس نے توانائی کی سطح میں بدلاؤ اور الیکٹرون رفتار کو  بھی بڑھایا، جس سے آسان دھات آیانوں کی ڈوپن کی حکمت عملی کے توسط سے SnO₂ کے کام کاج کی خصوصیات میں بہتری آئی ہے۔ جنرل آف پاور ریسورسیز میں شائع یہ مطالعہ شمسی آلات میں فوٹو اولٹیک کی کارکردگی ،دوہراؤ اور استحکام کو بڑھانے میں کوڈوپینٹ کے فوائد کو دکھاتا ہے۔

تیار کئے گئے پیرووس کائٹ فلموں کے کراس سیکشنل مور فولوجی کا تجزیہ ،فیلڈ اخراج اسکیننگ الیکٹرون مائیکرو اسکوپی کا استعمال کرکے کیاگیا تھا، جبکہ ایکسرے فوٹو الیکٹرون اسپیکٹرو اسکوپی (ایکس پی ایس،کریٹوس ایکسس سوپرا) کا استعمال کرکے بنیادی اور کیمیائی خصوصیات کی جانچ کی گئی تھی، جو ٹی ایس ٹی –پروموشن آف یونیورسٹی ریسرچ اینڈ سائنٹفک ایکسی لینس (پی یو آر ایس ای) کی حمایت یافتہ ہے۔ مطالعہ سے یہ نتیجہ نکلا کہ تجارتی سلی کون پر مبنی شمسی خلیوں کے مقابلے میں پیرو وسائٹ اشیا –پر مبنی شمسی خلیاں کفایتی ہیں۔

اشاعتی لنک: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2020.228443

 

            (I)                                                                    (II)

     

تصویر (I) ایس این او 2 اور اے آئی ایل اے- ایس این او 2 فلموں  کے ایکس پی ایس اسپیکٹرا یعنی (اے) ایس این 3 ڈی،(بی) او 1 ایس، (سی) اے ایل 2 پی اور (ڈی) ایل اے 3 ڈی پیکس، (II) کراس- سیکشنل ایس ای ایم امیج آف دی کمپلیٹ اے آئی ایل اے- ایس این او 2 ای ٹی ایل دیوائس۔

 

ایکسرے فوٹو الیکٹران اسپیکٹرو اسکوپی                  اسکیننگ الیکٹرون مائیکرو اسکوپ

الگپا یونیورسٹی کے طلبا اور اساتذہ اراکین اور باہری (پورے ہندوستان سے متعلقہ کالج اور متعدد ادارے)محققین پی یو آر ایس آئی فنڈنگ کے توسط سے خریدے گئے آلات کوآپریٹ کرتے ہیں (ڈاکٹر جے جیہ کانتھن، ڈی ایس ٹی-پی یو آر ایس ای کوآرڈینیٹر، الگپا یونیورسٹی)

 

*********

ش ح –  ع ح– ع ر

U: 7540

(Release ID: 1841391) Visitor Counter : 122