કેફીન સોલર સેલ્સને ઉર્જા બુસ્ટ આપે છે – Chemie.d

કેફીન સોલર સેલ્સને ઉર્જા બુસ્ટ આપે છે – Chemie.d

રુઈ વાંગ અને જિંગજિંગ ઝુ

આ ચિત્ર એવા સંશોધકોને દર્શાવે છે કે જે સંશોધકોએ કેફીન સાથે ઉન્નત કર્યું છે.

કેલિફોર્નિયા યુનિવર્સિટી, લોસ એંજલસ (યુસીએલએ) અને સોલર્જિગા એનર્જીના વૈજ્ઞાનિકોએ શોધ્યું છે કે કેફીન પરંપરાગત સૌર કોષો માટે આશાસ્પદ વિકલ્પને પ્રકાશથી વીજળીમાં ફેરવવા માટે વધુ કાર્યક્ષમ વિકલ્પ બનાવવામાં મદદ કરી શકે છે. સિલિકોન સોલર સેલ્સ સાથે બજારમાં સ્પર્ધા કરવા માટે તેમની સંશોધન આ ખર્ચ-અસરકારક નવીનીકરણીય ઉર્જા તકનીકને સક્ષમ કરી શકે છે.

આ સવારે કોફી પર રમૂજ તરીકેનો વિચાર શરૂ થયો. “એક દિવસ, અમે પરવૉસ્કાઇટ સોલર કોષો અંગે ચર્ચા કરી રહ્યા હતા ત્યારે, અમારા સાથી રુઈ વાંગે કહ્યું, ‘જો અમને અમારી શક્તિ વધારવા માટે કોફીની જરૂર હોય તો પછી પેરોવ્વીટ્સ વિશે શું? શું તેમને કોફીની વધુ સારી કામગીરી કરવાની જરૂર છે?'” જ્હોનજિંગ ઝ્યુ, જે એક પીએચડી ઉમેદવાર યાદ કરે છે યુસીએલએ ખાતે સામગ્રી વિજ્ઞાન અને ઇજનેરી વિભાગના પ્રોફેસર યાંગ યાંગના સંશોધન જૂથ.

અપહૅન્ડ ટિપ્પણીએ ટીમને યાદ અપાવ્યું કે કૉફીમાં કેફીન એ એક અલ્કલોઇડ સંયોજન છે જેમાં પરમાણુ માળખા છે જે પેરોવ્વીસાઇટ સામગ્રીના પૂર્વગામી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકે છે – ચોક્કસ ક્રિસ્ટલ માળખું સાથે સંયોજનો જે સોલર સેલ્સના વર્ગમાં પ્રકાશ-લણણી સ્તર બનાવે છે. . આ સૌર કોશિકાઓના થર્મલ સ્થિરતામાં સુધારો કરવાના પાછલા પ્રયત્નોમાં ડેમિથિલ સલ્ફોક્સાઈડ જેવા સંયોજનો રજૂ કરીને પેરોવ્વીટ સ્તરને વધારવાનો સમાવેશ થાય છે, પરંતુ સંશોધકોએ કોશિકાઓની કાર્યક્ષમતા અને લાંબા ગાળાના સ્થિરતાને વેગ આપવા માટે સંઘર્ષ કર્યો છે. કોઈએ કેફીન અજમાવી ન હતી.

તેઓ કંઈક પર આવી શકે છે તે અનુભૂતિથી, ટીમએ તેમની કૉફીને અલગ કરી અને આગળ તપાસ કરવાનું શરૂ કર્યું. તેઓએ ચાળીસ સૌર કોષોના પેરોવસ્કાઇટ સ્તર પર કેફીન ઉમેર્યું અને કેફીનને સામગ્રી સાથે સફળતાપૂર્વક બંધનકર્તા હોવાનું નિર્ધારિત કરવા માટે ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ કર્યો.

વધુ ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી પરીક્ષણો હાથ ધરીને, તેઓએ નોંધ્યું કે કેફીન જૂથમાં કેફીન જૂથ “આયનોક લોક” બનાવવા માટે લેયરમાં લીડ આયનો સાથે સંપર્ક કરે છે. આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાએ પેરોવ્વીટાઇટની પ્રતિક્રિયા માટે જરૂરી ન્યુનતમ જથ્થામાં વધારો કર્યો હતો, જે સૌર સેલની કાર્યક્ષમતાને 17 ટકાથી વધારીને 20 ટકા કરી હતી. જ્યારે પદાર્થ ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે પરમાણુ લોક ચાલુ રહે છે, જે ગરમીને સ્તરને તોડવાથી અટકાવવામાં મદદ કરે છે.

યુગીએના યાંગના સંશોધન જૂથમાં પીએચડી ઉમેદવાર વાંગ કહે છે કે, અમે પરિણામોથી આશ્ચર્ય પામ્યા હતા. “અમારા પ્રથમ પ્રયાસ દરમિયાન કેફીનને સમાવી રહ્યા છે, અમારા પેરોવ્સ્કીટ સોલાર સેલ પહેલાથી જ પેપરમાં પ્રાપ્ત કરેલી સૌથી વધુ કાર્યક્ષમતા પર પહોંચ્યા છે.”

પરંતુ જ્યારે કેફીન સૂર્યપ્રકાશને શોષી લેવા માટે પેરોવ્વીઈટનો ઉપયોગ કરતી કોશિકાઓની કામગીરીમાં નોંધપાત્ર રીતે સુધારો કરે છે, ત્યારે સંશોધકો એવું માનતા નથી કે તે અન્ય પ્રકારના સૌર કોષો માટે ઉપયોગી થશે. કેફીનનું અનન્ય પરમાણુ માળખું તે માત્ર પેરોવ્વીસ પ્રીકર્સર્સ સાથે વાતચીત કરવા દે છે, જે આ સોલર સેલની વિવિધતાને બજાર પર ધાર આપે છે. પેરોવસ્કાઇટ સૌર કોષો પાસે પહેલાથી સોલિકન સમકક્ષો કરતા સસ્તા અને વધુ લવચીક હોવાનો ફાયદો છે. તેઓ ઉત્પાદન માટે પણ સરળ છે – સોલ્ફ ક્રિસ્ટલ ઇંટોટ્સના વિરોધમાં પેરોવ્વીસાઇટ કોષોને સોલ્યુશન-આધારિત પૂર્વવર્તીઓથી બનાવટી બનાવી શકાય છે. વધુ સંશોધન સાથે, વાંગ માને છે કે કેફીન મોટા પાયે પેરોવ્સ્કીટ સોલર સેલ્સનું ઉત્પાદન કરી શકે છે.

તે કહે છે કે “કેફીન પેરોવ્કાઇટાઇટને ઉચ્ચ સ્ફટિકતા, ઓછા ખામી અને સારી સ્થિરતા પ્રાપ્ત કરવામાં મદદ કરી શકે છે.” “આનો અર્થ એ થાય કે તે સંભવતઃ પેરોવ્વીસાઇટ સૌર કોશિકાઓના સ્કેલેબલ ઉત્પાદનમાં ભૂમિકા ભજવી શકે છે.”

સોલર સેલ્સની કાર્યક્ષમતા અને સ્થિરતાને વધારવા માટે, ટીમ આગળની કેફીન-સમાવિષ્ટ પેરોવ્વીસાઇટ સામગ્રીના રાસાયણિક માળખાની તપાસ કરવાની અને પેરોવ્વીટ્સ માટે શ્રેષ્ઠ સુરક્ષાત્મક સામગ્રીને ઓળખવા માટે આગળની યોજના બનાવશે.