आईआईटी मंडी: आईआईटी मंडी के शोधकर्ताओं ने सोलर सेल के लिए मेटल ऑक्साइड की परतें तैयार करने का किफायती तरीका विकसित किया है

में शोधकर्ता भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान मंडी उन्नत वास्तुकला सिलिकॉन सौर कोशिकाओं में उपयोग के लिए धातु ऑक्साइड परतों के विकास में एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है। भारत में वर्तमान में सौर कोशिकाओं के लिए 3GW और मॉड्यूल के लिए 15GW की निर्माण क्षमता है। हालांकि, सरकार की योजना अप्रैल 2023 तक 25 गीगावाट (GW) प्रत्येक सौर सेल और मॉड्यूल, और 10GW वेफर्स की एक अतिरिक्त घरेलू सौर उपकरण निर्माण क्षमता बनाने की है, जो भारत के सौर उद्योग के लिए इस तरह के शोध को महत्वपूर्ण बनाती है।
सौर कोशिकाओं में धातु ऑक्साइड का महत्व
निकल ऑक्साइड जैसे धातु ऑक्साइड, उन्नत वास्तुकला सिलिकॉन सौर कोशिकाओं में उपयोग किए जाने वाले अर्धचालकों का एक महत्वपूर्ण वर्ग है। नैनोमीटर रेंज में मोटाई वाली निकेल ऑक्साइड फिल्में – एक मानव बाल की चौड़ाई से एक लाख गुना छोटी – इस उद्देश्य के लिए निर्मित की जानी चाहिए।
निकेल ऑक्साइड की नैनोमेट्रिक पतली फिल्मों को विकसित करने की वर्तमान विधियाँ बहुत महंगी हैं, क्योंकि उत्पादन के लिए आवश्यक उपकरणों को आयात करना पड़ता है। इसके अतिरिक्त, फिल्मों के विकास के लिए उपयोग किए जाने वाले अग्रदूत, जैसे निकल एसिटाइलसीटोनेट, भी महंगे हैं, जिससे ऐसी तकनीक के व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य होने की संभावना कम हो जाती है।
कैसे आईआईटी मंडी शोधकर्ताओं ने इस प्रक्रिया को लागत प्रभावी बना दिया है
आईआईटी मंडी के शोधकर्ताओं ने सस्ती शुरुआती सामग्री से धातु ऑक्साइड की अल्ट्राथिन फिल्म बनाने के लिए कम लागत वाली प्रक्रिया विकसित की है। विशेष रूप से, उन्होंने सिलिकॉन सब्सट्रेट पर निकल ऑक्साइड पतली फिल्म जमा करने के लिए एक एयरोसोल-सहायता प्राप्त रासायनिक वाष्प जमाव तकनीक का उपयोग किया।
आईआईटी मंडी के डॉ. कुणाल घोष ने इस प्रक्रिया के बारे में बताते हुए कहा, “एरोसोल-असिस्टेड केमिकल वेपर डिपोजिशन एक ऐसी तकनीक है, जिसका इस्तेमाल सिलिकॉन सहित विभिन्न सतहों पर उच्च गुणवत्ता वाली, एकसमान पतली फिल्म बनाने के लिए किया जाता है। एक एयरोसोल। एरोसोल उच्च परिशुद्धता के साथ ऑक्साइड-आधारित सामग्रियों की एक विस्तृत श्रृंखला के जमाव को सक्षम बनाता है, जिससे यह सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग में विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए एक बहुमुखी और लागत प्रभावी तरीका बन जाता है।

टीम ने निकल नाइट्रेट का इस्तेमाल लगभग 15 नैनोमीटर की मोटाई वाली निकेल ऑक्साइड फिल्म बनाने के लिए किया। उन्होंने विभिन्न लक्षण वर्णन तकनीकों का उपयोग करके निर्मित निकेल ऑक्साइड फिल्मों की आकृति विज्ञान और संरचना का विश्लेषण किया। उन्होंने सिलिकॉन सब्सट्रेट पर जमा पतली फिल्म की डायोड विशेषताओं का भी विश्लेषण किया और पाया कि इसमें सौर कोशिकाओं के निर्माण के लिए उपयुक्त गुण हैं।
वर्तमान में, परियोजना प्रौद्योगिकी तैयारी स्तर (TRL) 3 पर है, जिसका अर्थ है कि यह अभी भी विकास के प्रारंभिक चरण में है। हालांकि, आगे के विकास और टीआरएल में वृद्धि के साथ, इस तकनीक में उद्योग द्वारा अपनाए जाने की क्षमता है। यह शोध वाणिज्यिक तकनीकों की लागत और जटिलता को कम करते हुए उन्नत आर्किटेक्चर सिलिकॉन फोटोवोल्टिक उपकरणों की निर्माण प्रक्रिया को बढ़ाएगा।