সৌর সেল অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য পেরোভস্কাইটের পক্ষে এবং কনস

ফটোভোলটাইক শিল্পে পেরভস্কাইট সাম্প্রতিক বছরগুলিতে উত্তপ্ত চাহিদা রয়েছে। এটি সৌর কোষের ক্ষেত্রে "প্রিয়" হিসাবে আবির্ভূত হওয়ার কারণটি এর অনন্য অবস্থার কারণে। ক্যালসিয়াম টাইটানিয়াম আকরিকটিতে অনেকগুলি দুর্দান্ত ফটোভোলটাইক বৈশিষ্ট্য, সাধারণ প্রস্তুতি প্রক্রিয়া এবং বিস্তৃত কাঁচামাল এবং প্রচুর পরিমাণে সামগ্রী রয়েছে। এছাড়াও, পেরভস্কাইট গ্রাউন্ড পাওয়ার প্ল্যান্ট, বিমান, নির্মাণ, পরিধানযোগ্য বিদ্যুৎ উত্পাদন ডিভাইস এবং অন্যান্য অনেক ক্ষেত্রেও ব্যবহার করা যেতে পারে।
২১ শে মার্চ, নিংড টাইমস "ক্যালসিয়াম টাইটানাইট সৌর সেল এবং এর প্রস্তুতি পদ্ধতি এবং পাওয়ার ডিভাইস" এর পেটেন্টের জন্য আবেদন করেছিল। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ঘরোয়া নীতি এবং ব্যবস্থাগুলির সহায়তায়, ক্যালসিয়াম-টাইটানিয়াম আকরিক শিল্প, ক্যালসিয়াম-টাইটানিয়াম আকরিক সৌর কোষ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা, দুর্দান্ত পদক্ষেপ নিয়েছে। তাহলে পেরোভস্কাইট কী? পেরোভস্কাইটের শিল্পায়ন কেমন? কোন চ্যালেঞ্জগুলি এখনও মুখোমুখি? বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি দৈনিক প্রতিবেদক প্রাসঙ্গিক বিশেষজ্ঞদের সাক্ষাত্কার নিয়েছেন।

পেরোভস্কাইট ক্যালসিয়াম বা টাইটানিয়াম নয়।

তথাকথিত পেরোভস্কাইটগুলি ক্যালসিয়াম বা টাইটানিয়াম নয়, তবে একই স্ফটিক কাঠামোর সাথে "সিরামিক অক্সাইড" এর একটি শ্রেণীর জন্য একটি জেনেরিক শব্দ, আণবিক সূত্র ABX3 সহ। একটি "বড় ব্যাসার্ধ কেশন", বি "ধাতব কেশন" এর জন্য এবং "হ্যালোজেন অ্যানিয়ন" এর জন্য এক্সকে বোঝায়। একটি "বড় ব্যাসার্ধ কেশন" এর অর্থ, বি "ধাতব কেশন" এবং এক্সকে "হ্যালোজেন অ্যানিয়ন" এর অর্থ দাঁড়ায়। এই তিনটি আয়নগুলি বিভিন্ন উপাদানগুলির বিন্যাসের মাধ্যমে বা তাদের মধ্যে দূরত্ব সামঞ্জস্য করে অনেক আশ্চর্যজনক শারীরিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করতে পারে, তবে নিরোধক, ফেরোইলেকটিটি, অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিজম, দৈত্য চৌম্বকীয় প্রভাব ইত্যাদি সহ সীমাবদ্ধ নয় তবে
"উপাদানের প্রাথমিক রচনা অনুসারে, পেরোভস্কাইটগুলি মোটামুটি তিনটি বিভাগে বিভক্ত করা যেতে পারে: জটিল ধাতব অক্সাইড পেরোভস্কাইটস, জৈব হাইব্রিড পেরোভস্কাইটস এবং অজৈব হ্যালোজেনেটেড পেরোভস্কাইটস।" নানকাই বিশ্ববিদ্যালয়ের স্কুল অফ ইলেকট্রনিক ইনফরমেশন অ্যান্ড অপটিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের অধ্যাপক লুও জিঙ্কসান প্রবর্তন করেছিলেন যে এখন ফটোভোলটাইক্সে ব্যবহৃত ক্যালসিয়াম টাইটানাইটগুলি সাধারণত দ্বিতীয়টি হয়।
পেরোভস্কাইট অনেকগুলি ক্ষেত্রে যেমন স্থল বিদ্যুৎ কেন্দ্র, মহাকাশ, নির্মাণ এবং পরিধানযোগ্য বিদ্যুৎ উত্পাদন ডিভাইসগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এর মধ্যে ফটোভোলটাইক ক্ষেত্র পেরোভস্কাইটের প্রধান প্রয়োগ অঞ্চল। ক্যালসিয়াম টাইটানাইট স্ট্রাকচারগুলি অত্যন্ত ডিজাইনযোগ্য এবং খুব ভাল ফটোভোলটাইক পারফরম্যান্স রয়েছে, যা সাম্প্রতিক বছরগুলিতে ফটোভোলটাইক ক্ষেত্রে একটি জনপ্রিয় গবেষণা দিক।
পেরোভস্কাইটের শিল্পায়ন ত্বরান্বিত হচ্ছে এবং ঘরোয়া উদ্যোগগুলি বিন্যাসের জন্য প্রতিযোগিতা করছে। জানা গেছে যে হ্যাংজহু ফিনা ফোটো ইলেকট্রিক টেকনোলজি কোং, লিমিটেড থেকে পাঠানো ক্যালসিয়াম টাইটানিয়াম আকরিক মডিউলগুলির প্রথম 5,000 টুকরা; রেনশুও ফটোভোলটাইক (সুজহু) কো, লিমিটেডও বিশ্বের বৃহত্তম 150 মেগাওয়াট পূর্ণ ক্যালসিয়াম টাইটানিয়াম আকরিক ল্যামিনেটেড পাইলট লাইন নির্মাণকেও ত্বরান্বিত করছে; কুনশান জিসিএল ফটোয়েলেকট্রিক মেটেরিয়ালস কোং লিমিটেড 150 মেগাওয়াট ক্যালসিয়াম-টাইটানিয়াম ওরে ফটোভোলটাইক মডিউল উত্পাদন লাইন সম্পন্ন হয়েছে এবং 2022 ডিসেম্বর মাসে কার্যকর করা হয়েছে এবং বার্ষিক আউটপুট মান উত্পাদনে পৌঁছানোর পরে 300 মিলিয়ন ইউয়ান পৌঁছতে পারে।

ক্যালসিয়াম টাইটানিয়াম আকরিকের ফটোভোলটাইক শিল্পে সুস্পষ্ট সুবিধা রয়েছে

ফটোভোলটাইক শিল্পে পেরভস্কাইট সাম্প্রতিক বছরগুলিতে উত্তপ্ত চাহিদা রয়েছে। সৌর কোষের ক্ষেত্রে এটি "প্রিয়" হিসাবে আবির্ভূত হওয়ার কারণটি তার নিজস্ব অনন্য অবস্থার কারণে।
"প্রথমত, পেরোভস্কাইটে অসংখ্য দুর্দান্ত অপটলেক্ট্রোনিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে যেমন সামঞ্জস্যযোগ্য ব্যান্ড ফাঁক, উচ্চ শোষণ সহগ, কম এক্সিটন বাইন্ডিং শক্তি, উচ্চ ক্যারিয়ার গতিশীলতা, উচ্চ ত্রুটি সহনশীলতা ইত্যাদি; দ্বিতীয়ত, পেরোভস্কাইটের প্রস্তুতি প্রক্রিয়াটি সহজ এবং স্বচ্ছতা, অতি-আলোকসজ্জা, অতি-পাতলাতা, নমনীয়তা ইত্যাদি অর্জন করতে পারে অবশেষে, পেরভস্কাইট কাঁচামালগুলি ব্যাপকভাবে উপলব্ধ এবং প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়। " লুও জিং্সান পরিচয় করিয়ে দিলেন। এবং পেরোভস্কাইট প্রস্তুতির জন্য কাঁচামালগুলির তুলনামূলকভাবে কম বিশুদ্ধতা প্রয়োজন।
বর্তমানে, পিভি ক্ষেত্রটি প্রচুর পরিমাণে সিলিকন-ভিত্তিক সৌর কোষ ব্যবহার করে, যা মনোক্রিস্টালাইন সিলিকন, পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন এবং নিরাকার সিলিকন সৌর কোষগুলিতে বিভক্ত হতে পারে। স্ফটিক সিলিকন কোষগুলির তাত্ত্বিক ফটোয়েলেকট্রিক রূপান্তর মেরু 29.4%, এবং বর্তমান পরীক্ষাগার পরিবেশ সর্বাধিক 26.7%এ পৌঁছতে পারে, যা রূপান্তরটির সিলিংয়ের খুব কাছাকাছি; এটি প্রত্যাশিত যে প্রযুক্তিগত উন্নতির প্রান্তিক লাভও আরও ছোট এবং ছোট হয়ে উঠবে। বিপরীতে, পেরোভস্কাইট কোষগুলির ফটোভোলটাইক রূপান্তর দক্ষতার 33%এর তাত্ত্বিক মেরু মান বেশি থাকে এবং যদি দুটি পেরোভস্কাইট কোষ একসাথে স্ট্যাক করা হয় তবে তাত্ত্বিক রূপান্তর দক্ষতা 45%এ পৌঁছতে পারে।
"দক্ষতা" ছাড়াও, আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হ'ল "ব্যয়"। উদাহরণস্বরূপ, পাতলা ফিল্মের ব্যাটারিগুলির প্রথম প্রজন্মের ব্যয় কমতে পারে না এমন কারণটি হ'ল ক্যাডমিয়াম এবং গ্যালিয়ামের মজুদ, যা পৃথিবীতে বিরল উপাদান, খুব ছোট এবং ফলস্বরূপ, শিল্পটি তত বেশি বিকশিত হ'ল, চাহিদা তত বেশি, উত্পাদন ব্যয় তত বেশি এবং এটি কখনই মূলধারার পণ্য হতে সক্ষম হয় নি। পেরোভস্কাইটের কাঁচামালগুলি পৃথিবীতে প্রচুর পরিমাণে বিতরণ করা হয় এবং দামও খুব সস্তা।
এছাড়াও, ক্যালসিয়াম-টাইটানিয়াম আকরিক ব্যাটারিগুলির জন্য ক্যালসিয়াম-টাইটানিয়াম আকরিক লেপের বেধটি কেবল কয়েক শতাধিক ন্যানোমিটার, সিলিকন ওয়েফারগুলির প্রায় 1/500 তম, যার অর্থ উপাদানটির চাহিদা খুব কম। উদাহরণস্বরূপ, স্ফটিক সিলিকন কোষগুলির জন্য সিলিকন উপাদানের বর্তমান বৈশ্বিক চাহিদা প্রতি বছর প্রায় 500,000 টন, এবং যদি সেগুলি সমস্ত পেরোভস্কাইট কোষ দ্বারা প্রতিস্থাপন করা হয় তবে কেবল প্রায় 1000 টন পেরোভস্কাইটের প্রয়োজন হবে।
উত্পাদন ব্যয়ের ক্ষেত্রে, স্ফটিক সিলিকন কোষগুলির জন্য সিলিকন পরিশোধন প্রয়োজন 99.9999%, সুতরাং সিলিকনকে অবশ্যই 1400 ডিগ্রি সেলসিয়াসে উত্তপ্ত করতে হবে, তরল মধ্যে গলে, গোলাকার রড এবং টুকরোগুলিতে আঁকা, এবং তারপরে কমপক্ষে চারটি কারখানা এবং দুটি কোষে একত্রিত হয়, এর মধ্যে তিন দিন এবং বৃহত্তর শক্তি খরচ। বিপরীতে, পেরোভস্কাইট কোষগুলির উত্পাদনের জন্য, কেবল পেরোভস্কাইট বেস তরলটি সাবস্ট্রেটে প্রয়োগ করা এবং তারপরে স্ফটিককরণের জন্য অপেক্ষা করা প্রয়োজন। পুরো প্রক্রিয়াটিতে কেবল গ্লাস, আঠালো ফিল্ম, পেরোভস্কাইট এবং রাসায়নিক উপকরণ জড়িত এবং একটি কারখানায় সম্পন্ন করা যায় এবং পুরো প্রক্রিয়াটি প্রায় 45 মিনিট সময় নেয়।
"পেরোভস্কাইট থেকে প্রস্তুত সৌর কোষগুলিতে দুর্দান্ত ফটোয়েলেকট্রিক রূপান্তর দক্ষতা রয়েছে, যা এই পর্যায়ে 25.7% এ পৌঁছেছে এবং ভবিষ্যতে traditional তিহ্যবাহী সিলিকন-ভিত্তিক সৌর কোষকে বাণিজ্যিক মূলধারায় পরিণত করতে প্রতিস্থাপন করতে পারে।" লুও জিংংসান ড।
শিল্পায়নের প্রচারের জন্য তিনটি বড় সমস্যা সমাধান করা দরকার

চালকোসাইটের শিল্পায়নের অগ্রগতিতে, লোকেরা এখনও 3 টি সমস্যা সমাধান করতে হবে, যথা চালকোসাইটের দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতা, বৃহত অঞ্চল প্রস্তুতি এবং সীসাটির বিষাক্ততা।
প্রথমত, পেরোভস্কাইট পরিবেশের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল এবং তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, আলো এবং সার্কিট লোডের মতো কারণগুলি পেরোভস্কাইটের পচন এবং কোষের দক্ষতা হ্রাস করতে পারে। বর্তমানে বেশিরভাগ ল্যাবরেটরি পেরভস্কাইট মডিউলগুলি ফটোভোলটাইক পণ্যগুলির জন্য আইইসি 61215 আন্তর্জাতিক স্ট্যান্ডার্ড পূরণ করে না, বা তারা সিলিকন সৌর কোষের 10-20 বছরের আজীবন পৌঁছায় না, তাই পেরোভস্কাইটের ব্যয় এখনও traditional তিহ্যবাহী ফটোভোলটাইক ক্ষেত্রে সুবিধাজনক নয়। তদতিরিক্ত, পেরোভস্কাইট এবং এর ডিভাইসগুলির অবক্ষয় প্রক্রিয়াটি খুব জটিল, এবং ক্ষেত্রের প্রক্রিয়াটি সম্পর্কে খুব স্পষ্ট ধারণা নেই, বা কোনও একীভূত পরিমাণগত মানও নেই, যা স্থিতিশীলতার গবেষণার জন্য ক্ষতিকারক।
আরেকটি প্রধান সমস্যা হ'ল কীভাবে এগুলি একটি বৃহত আকারে প্রস্তুত করা যায়। বর্তমানে, যখন ডিভাইস অপ্টিমাইজেশন অধ্যয়ন পরীক্ষাগারে সঞ্চালিত হয়, ব্যবহৃত ডিভাইসগুলির কার্যকর হালকা অঞ্চলটি সাধারণত 1 সেমি 2 এর চেয়ে কম হয় এবং যখন এটি বৃহত আকারের উপাদানগুলির বাণিজ্যিক প্রয়োগের পর্যায়ে আসে তখন পরীক্ষাগার প্রস্তুতি পদ্ধতিগুলি উন্নত করা দরকার বা প্রতিস্থাপন। বৃহত অঞ্চল পেরোভস্কাইট ফিল্ম প্রস্তুতির জন্য বর্তমানে প্রযোজ্য প্রধান পদ্ধতিগুলি হ'ল সমাধান পদ্ধতি এবং ভ্যাকুয়াম বাষ্পীভবন পদ্ধতি। সমাধান পদ্ধতিতে, পূর্ববর্তী সমাধানের ঘনত্ব এবং অনুপাত, দ্রাবকের ধরণ এবং স্টোরেজ সময় পেরোভস্কাইট ফিল্মগুলির গুণমানের উপর দুর্দান্ত প্রভাব ফেলে। ভ্যাকুয়াম বাষ্পীভবন পদ্ধতি পেরোভস্কাইট ফিল্মগুলির ভাল মানের এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য জমা প্রস্তুত করে, তবে পূর্ববর্তী এবং স্তরগুলির মধ্যে ভাল যোগাযোগ অর্জন করা আবার কঠিন। এছাড়াও, পেরোভস্কাইট ডিভাইসের চার্জ ট্রান্সপোর্ট স্তরটিও একটি বৃহত অঞ্চলে প্রস্তুত করা দরকার, তাই প্রতিটি স্তরের অবিচ্ছিন্ন জমা সহ একটি উত্পাদন লাইন শিল্প উত্পাদনে প্রতিষ্ঠিত করা প্রয়োজন। সামগ্রিকভাবে, পেরোভস্কাইট পাতলা ছায়াছবিগুলির বৃহত অঞ্চল প্রস্তুতির প্রক্রিয়াটির এখনও আরও অপ্টিমাইজেশন প্রয়োজন।
অবশেষে, সীসাটির বিষাক্ততাও উদ্বেগের একটি বিষয়। বর্তমান উচ্চ-দক্ষতার পেরোভস্কাইট ডিভাইসগুলির বার্ধক্যের প্রক্রিয়া চলাকালীন, পেরোভস্কাইট নিখরচায় সীসা আয়নগুলি উত্পাদন করতে এবং মনোমরদের নেতৃত্ব দেওয়ার জন্য পচে যাবে, যা মানবদেহে প্রবেশের পরে স্বাস্থ্যের পক্ষে বিপজ্জনক হবে।
লুও জিংংসান বিশ্বাস করেন যে স্থায়িত্বের মতো সমস্যাগুলি ডিভাইস প্যাকেজিং দ্বারা সমাধান করা যেতে পারে। “যদি ভবিষ্যতে, এই দুটি সমস্যা সমাধান করা হয় তবে একটি পরিপক্ক প্রস্তুতি প্রক্রিয়াও রয়েছে, পেরোভস্কাইট ডিভাইসগুলি স্বচ্ছ গ্লাসে তৈরি করতে পারে বা ফটোভোলটাইক বিল্ডিং ইন্টিগ্রেশন অর্জনের জন্য বিল্ডিংয়ের পৃষ্ঠে করতে পারে, বা এয়ারস্পেস এবং এর জন্য নমনীয় ভাঁজযোগ্য ডিভাইসগুলিতে তৈরি করতে পারে বা তৈরি করতে পারে অন্যান্য ক্ষেত্রগুলি, যাতে জল এবং অক্সিজেনের পরিবেশ ছাড়াই মহাকাশে পেরভস্কাইট সর্বাধিক ভূমিকা নিতে। " লুও জিঙ্কসান পেরোভস্কাইটের ভবিষ্যত সম্পর্কে আত্মবিশ্বাসী।