5 नवंबर, 2025, सिडनी, ऑस्ट्रेलिया न्यू साउथ वेल्स विश्वविद्यालय (यूएनएसडब्ल्यू) की शोध टीम ने सिलिकॉन सौर सेल वास्तुकला के भीतर स्थिर "सिंगलेट विखंडन" प्रभाव को सफलतापूर्वक दिखाया है, जो फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण प्रगति को दर्शाता है। इस लंबे समय से प्रतीक्षित सफलता से अल्ट्रा{3}उच्च{{4}प्रदर्शन वाली सौर ऊर्जा के एक नए युग की शुरुआत होने की उम्मीद है, जिससे वर्तमान सिलिकॉन पैनलों की सैद्धांतिक दक्षता सीमाएं टूटने की उम्मीद है।
"शॉकले-क्विसर लिमिट" ने कई वर्षों से पारंपरिक सिंगल{1}}जंक्शन सिलिकॉन सौर कोशिकाओं की सबसे बड़ी सैद्धांतिक दक्षता को लगभग 29.4% तक सीमित कर दिया है। उच्च ऊर्जा वाले फोटॉन (जैसे कि नीले स्पेक्ट्रम से) जो बिजली के बजाय अतिरिक्त गर्मी पैदा करते हैं, इन कोशिकाओं में बड़ी मात्रा में सौर ऊर्जा नष्ट हो जाती है। इस समस्या के लिए एक शक्तिशाली उपाय सुझाया गया है: एकल विखंडन प्रभाव।
जब एक एकल उच्च -ऊर्जा वाला फोटॉन किसी विशेष सामग्री से टकराता है, तो यह एक रासायनिक प्रतिक्रिया करता है जो दो "एक्सिटॉन" (इलेक्ट्रॉन{{1%)छेद जोड़े बनाता है, जिससे उस प्रारंभिक फोटॉन से उत्पन्न विद्युत धारा दोगुनी हो जाती है।
यद्यपि इस घटना का अध्ययन भौतिकी प्रयोगशालाओं में किया गया है, लेकिन प्रभाव को सक्षम करने के लिए नियोजित कार्बनिक पदार्थों की अस्थिरता ने वाणिज्यिक सिलिकॉन फोटोवोल्टिक्स में इसकी व्यावहारिक प्रयोज्यता में बाधा उत्पन्न की है। ये सामग्रियां आमतौर पर तेजी से खराब होती हैं, जिससे वे सौर पैनलों के लंबे परिचालन जीवनकाल के लिए अनुपयुक्त हो जाती हैं।
UNSW टीम की प्राथमिक सफलता एक नई और अत्यधिक स्थिर कार्बनिक अर्धचालक सामग्री की खोज और उपयोग करना था। इसने सिलिकॉन के साथ एकल विखंडन प्रक्रिया शुरू की है, और एक विस्तारित अवधि में इसकी संरचना और कार्यात्मक क्षमता को बनाए रख सकता है।
पहल के प्रमुख प्रोफेसर ने कहा, "हमारे शोध ने सिंगलेट विखंडन को एक आकर्षक प्रयोगशाला जिज्ञासा से सफलतापूर्वक एक स्थिर, इंजीनियरिंग योग्य प्रक्रिया में परिवर्तित कर दिया है।" "स्थिर कार्बनिक यौगिकों के एक परिवार की खोज की गई है जिसे सिलिकॉन सेल के शीर्ष पर एक परत के रूप में आसानी से शामिल किया जा सकता है। यह परत उच्च ऊर्जा फोटॉनों को कैप्चर करके, विखंडन करके और प्रभावी ढंग से ऊर्जा को सिलिकॉन सब्सट्रेट में स्थानांतरित करके कुल वर्तमान को बढ़ाती है। ऐसी सामग्री ढूंढना जो रोजमर्रा के उपयोग के लिए बेहद प्रभावी और टिकाऊ दोनों हो, महत्वपूर्ण था।
इस विकास के परिणामस्वरूप विश्वव्यापी सौर उद्योग में व्यापक बदलाव आ सकता है। इस पद्धति में उत्पादन लागत में वृद्धि किए बिना सौर कोशिकाओं की बिजली रूपांतरण दक्षता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ावा देने की क्षमता है।
एक स्थायी ऊर्जा फर्म के एक वरिष्ठ विश्लेषक ने कहा, "यह उस तरह का मूलभूत नवाचार है जिसका उद्योग इंतजार कर रहा है।" नवीकरणीय ऊर्जा की ओर दुनिया के बदलाव में तेजी लाना वर्तमान पठार पर सिलिकॉन सेल दक्षता बढ़ाने पर निर्भर करता है। एक महत्वपूर्ण तकनीक जो सौर बिजली की सर्वव्यापकता और सामर्थ्य को बढ़ा सकती है, वह है स्थिर एकल विखंडन।
व्यावसायिक श्रेणी प्रोटोटाइप कोशिकाओं की ओर बढ़ने के लिए, यूएनएसडब्ल्यू टीम अब सामग्री के एकीकरण में सुधार और निर्माण प्रक्रिया का विस्तार करने पर ध्यान केंद्रित कर रही है। उनके द्वारा किया गया शोध संभवतः उद्योग में भविष्य के सम्मेलनों और समारोहों, जैसे कि अगले ग्लोबल बीसी टेक्नोलॉजी इनोवेशन समिट, में चर्चा पैदा करेगा, क्योंकि इसका उल्लेख एक प्रतिष्ठित वैज्ञानिक पत्रिका को प्रस्तुत पांडुलिपि में किया गया है।
न्यू साउथ वेल्स विश्वविद्यालय (UNSW) के बारे में:
ऑस्ट्रेलिया के अग्रणी अनुसंधान और शिक्षा संस्थानों में से एक, UNSW सिडनी, फोटोवोल्टिक विज्ञान में अग्रणी कार्य के लिए मनाया जाता है। चार दशकों से अधिक समय से, शोधकर्ता सौर सेल प्रौद्योगिकी में सबसे आगे रहे हैं, लगातार सौर दक्षता के लिए विश्व रिकॉर्ड स्थापित कर रहे हैं और तोड़ रहे हैं।