भारतीय वैज्ञानिक नैनोरोड्स की लंबाई और सरंध्रता को ट्यून करके कुशल और टिकाऊ सौर सेल विकसित किया

भारतीय वैज्ञानिकों ने पेरोव्स्काइट सोलर सेल्स (पीएससी) पर आधारित टाइटेनियम डाइऑक्साइड (टीओओ 2 ) नैनोरोड्स की दक्षता और स्थिरता बढ़ाने के लिए एक नई प्रक्रिया तैयार की है । यह स्थिर प्रकाश-संचयन सक्रिय परत के साथ सौर कोशिकाओं को विकसित करने में मदद करेगा।

पेरोव्स्काइट सौर सेल व्यावसायिक रूप से आकर्षक हो गए हैं क्योंकि इससे भी अधिक क्षमता और बहुत कम उत्पादन लागत प्राप्त करने की क्षमता है। हालांकि, चुनौती इसकी छोटी और लंबी अवधि की स्थिरता में है।

भारत सरकार के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के एक स्वायत्त संस्थान, पाउडर धातुकर्म और नई सामग्री के लिए अंतर्राष्ट्रीय उन्नत अनुसंधान केंद्र के डॉ वी गणपति के नेतृत्व में वैज्ञानिकों ने टाइटेनियम डाइऑक्साइड (टीओओ 2 ) की दक्षता और स्थिरता में वृद्धि की है। ) TiO 2 -Nanorods की लंबाई और सरंध्रता को बदलकर नैनोरोड्स आधारित पेरोव्स्काइट सोलर सेल (PSC) । उन्होंने TiO 2 -NR की लंबाई और परिवेशी संसाधित PSCs के लिए इलेक्ट्रोड की सरंध्रता के बीच एक संबंध स्थापित करके ऐसा किया।

टीम बताती है कि इलेक्ट्रोड की सरंध्रता पेरोसाइट घुसपैठ और संवेदीकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। दो TiO 2 नैनोरोड्स के बीच अंतर-छिद्र की दूरी फोटो-इलेक्ट्रोड की सरंध्रता को निर्धारित करती है, और नैनोरोड की लंबाई बढ़ने के साथ-साथ छिद्र भिन्न होता है।

“इस काम में, कॉम्पैक्ट फिल्म से नैनोस्ट्रक्चर फिल्म तक TiO 2 -NR की लंबाई, सरंध्रता और आकारिकी पर हमारा सटीक नियंत्रण था ।”

टीम ने टिटानिया अग्रदूत की एकाग्रता और विकास के समय को बदलकर टीआईओ 2 -एनआर के नैनोस्ट्रक्चर को नियंत्रित किया। नैनोरोड-आधारित PSCs के लिए बिजली रूपांतरण दक्षता को TiO 2 -NR की लंबाई और सरंध्रता में भिन्नता के साथ बढ़ाया गया था। TiO 2 -NR के बीच के अंतर ने स्पिन कोटिंग के दौरान पेरोसाइट की गहरी घुसपैठ की सुविधा प्रदान की और स्थानीय रूप से TiO 2 -NR की सतह तक ही सीमित है। TiO2 -NR photoelectrode में मौजूद बड़े छिद्रों के कारण , छोटे आणविक HTM की घुसपैठ को भी बढ़ाया गया था। वर्तमान काम ‘जर्नल ऑफ अलॉयज एंड कंपाउंड्स’ में प्रकाशित हुआ था ,

350nm TiO 2 -NR के साथ तैयार PSCs ने पारंपरिक NP-TiO 2 की तुलना में बेहतर दक्षता प्रदर्शित की । NP-TiO 2 आधारित डिवाइस की समान मोटाई ने NR-TiO 2 की तुलना में कम फोटोक्रेक्ट मान प्रदर्शित किया , जिसे 20nm TiO 2 कणों की घनी पैकिंग के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था जो पेरोसाइट के लोडिंग को रोकता है। TiO 2 -NR की उच्च क्रिस्टलीयता ने इलेक्ट्रॉन परिवहन परत ( ETL) में इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को कम प्रतिरोध प्रदान किया।

वर्तमान कार्य में, उच्च दक्षता के अलावा, ईटीएल की क्रिस्टलीय संरचना ने भी पीएससी की स्थिरता को काफी प्रभावित किया।

“पीएससी के प्रदर्शन में गिरावट के पीछे पेरोसाइट अवशोषक का अपघटन एक महत्वपूर्ण कारक है। पेरोव्स्काइट की समान प्रकृति को देखते हुए, TiO 2 -NR PSC की बढ़ी हुई स्थिरता को थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर रूटाइल TiO 2 -NR / MAPbI 3 इंटरफ़ेस में धीमी आयन प्रवासन के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है,” डॉ। वी।

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