سولر پینل ٹیکنالوجی میں ترقی

ہو سکتا ہے کہ موسمیاتی تبدیلی کے خلاف جنگ تیز ہو رہی ہو، لیکن ایسا لگتا ہے کہ سبز توانائی کے سلیکون سولر سیل اپنی حدوں کو پہنچ رہے ہیں۔اس وقت تبدیلی کرنے کا سب سے سیدھا طریقہ سولر پینلز کے ساتھ ہے، لیکن اس کے علاوہ اور بھی وجوہات ہیں جن کی وجہ سے وہ قابل تجدید توانائی کی بڑی امید ہیں۔

ان کا کلیدی جزو، سلیکون، آکسیجن کے بعد زمین پر دوسرا سب سے زیادہ وافر مادہ ہے۔چونکہ گھروں، کارخانوں، تجارتی عمارتوں، بحری جہازوں، سڑکوں پر چلنے والی گاڑیوں پر - جہاں بجلی کی ضرورت ہو وہاں پینل لگائے جا سکتے ہیں - زمین کی تزئین میں بجلی کی ترسیل کی ضرورت کم ہے۔اور بڑے پیمانے پر پیداوار کا مطلب ہے کہ سولر پینل اب اتنے سستے ہیں کہ ان کے استعمال کی معاشیات ناقابل بحث ہوتی جارہی ہے۔

بین الاقوامی توانائی ایجنسی کی 2020 کی انرجی آؤٹ لک رپورٹ کے مطابق، کچھ مقامات پر شمسی پینل تاریخ کی سب سے سستی تجارتی بجلی پیدا کر رہے ہیں۔

یہاں تک کہ وہ روایتی بگ بیئر "جب اندھیرا یا ابر آلود ہو تو کیا ہوگا؟"اسٹوریج ٹکنالوجی میں تبدیلی کی پیشرفت کی بدولت کم پریشانی ہوتی جارہی ہے۔

شمسی توانائی کی حدود سے آگے بڑھنا

اگر آپ "لیکن" کی توقع کر رہے ہیں، تو یہ یہاں ہے: لیکن سلیکون سولر پینلز اپنی کارکردگی کی عملی حدوں کو پہنچ رہے ہیں کیونکہ طبیعیات کے کچھ کافی ناگوار قوانین ہیں۔کمرشل سیلیکون سولر سیل اب صرف 20 فیصد کارآمد ہیں (حالانکہ لیبارٹری کے ماحول میں یہ 28 فیصد تک ہے۔ ان کی عملی حد 30 فیصد ہے، یعنی وہ کبھی بھی سورج کی حاصل کردہ توانائی کے تقریباً ایک تہائی کو بجلی میں تبدیل کر سکتے ہیں)۔

پھر بھی، ایک سولر پینل اپنی زندگی میں اس کی تیاری میں استعمال ہونے والی توانائی سے کئی گنا زیادہ اخراج سے پاک توانائی پیدا کرے گا۔

ایک سلکان/پیروسکائٹ سولر سیل

پیرووسکائٹ: قابل تجدید ذرائع کا مستقبل

سلیکون کی طرح، یہ کرسٹل مادہ فوٹو ایکٹو ہے، یعنی جب اس پر روشنی پڑتی ہے، تو اس کی ساخت میں موجود الیکٹران اپنے ایٹموں سے الگ ہونے کے لیے کافی پرجوش ہوجاتے ہیں (الیکٹرانوں کا یہ آزاد ہونا تمام بجلی پیدا کرنے کی بنیاد ہے، بیٹریوں سے لے کر جوہری پاور پلانٹس تک) .یہ دیکھتے ہوئے کہ بجلی اثر میں ہے، الیکٹرانوں کی ایک کانگا لائن، جب سلیکون یا پیرووسکائٹ سے ڈھیلے الیکٹران کو تار میں منتقل کیا جاتا ہے، تو بجلی کا نتیجہ ہوتا ہے۔

پیرووسکائٹ نمک کے محلول کا ایک سادہ مرکب ہے جسے 100 اور 200 ڈگری کے درمیان گرم کیا جاتا ہے تاکہ اس کی فوٹو ایکٹیو خصوصیات کو قائم کیا جا سکے۔

سیاہی کی طرح، یہ سطحوں پر پرنٹ کیا جا سکتا ہے، اور یہ اس طرح سے موڑنے کے قابل ہے جیسے سخت سلکان نہیں ہے۔سلکان سے 500 گنا کم موٹائی میں استعمال ہونے کی وجہ سے، یہ انتہائی ہلکا بھی ہے اور نیم شفاف بھی ہو سکتا ہے۔اس کا مطلب یہ ہے کہ یہ تمام قسم کی سطحوں پر لاگو کیا جا سکتا ہے جیسے فونز اور ونڈوز پر۔اگرچہ حقیقی جوش و خروش پیرووسکائٹ کی توانائی کی پیداواری صلاحیت کے آس پاس ہے۔

پیرووسکائٹ کے سب سے بڑے چیلنج پر قابو پانا - بگاڑ

2009 میں پہلے پیرووسکائٹ آلات نے سورج کی روشنی کے صرف 3.8 فیصد کو بجلی میں تبدیل کیا۔2020 تک، کارکردگی 25.5 فیصد تھی، جو سلیکون کے لیب ریکارڈ کے 27.6 فیصد کے قریب تھی۔ایک احساس ہے کہ اس کی کارکردگی جلد ہی 30 فیصد تک پہنچ سکتی ہے۔

اگر آپ پیرووسکائٹ کے بارے میں 'لیکن' کی توقع کر رہے ہیں، ٹھیک ہے، وہاں ایک جوڑا ہے۔پیرووسکائٹ کرسٹل جالی کا ایک جزو سیسہ ہے۔مقدار چھوٹی ہے، لیکن سیسہ کے ممکنہ زہریلے ہونے کا مطلب ہے کہ یہ غور طلب ہے۔اصل مسئلہ یہ ہے کہ غیر محفوظ پیرووسکائٹ گرمی، نمی اور نمی کے ذریعے آسانی سے کم ہو جاتی ہے، سلیکون پینلز کے برعکس جو معمول کے مطابق 25 سالہ گارنٹی کے ساتھ فروخت کیے جاتے ہیں۔

سلیکون کم توانائی والی روشنی کی لہروں سے نمٹنے میں بہتر ہے، اور پیرووسکائٹ اعلیٰ توانائی کی نظر آنے والی روشنی کے ساتھ اچھی طرح کام کرتا ہے۔پیرووسکائٹ کو روشنی کی مختلف طول موجوں کو جذب کرنے کے لیے بھی بنایا جا سکتا ہے - سرخ، سبز، نیلا۔سلیکون اور پیرووسکائٹ کی احتیاط سے سیدھ میں لانے کے ساتھ، اس کا مطلب ہے کہ ہر خلیہ روشنی کے زیادہ سے زیادہ سپیکٹرم کو توانائی میں بدل دے گا۔

نمبر متاثر کن ہیں: ایک پرت 33 فیصد موثر ہو سکتی ہے۔دو خلیات کو اسٹیک کریں، یہ 45 فیصد ہے؛تین پرتیں 51 فیصد کارکردگی دے گی۔اس قسم کے اعداد و شمار، اگر انہیں تجارتی طور پر محسوس کیا جا سکتا ہے، تو قابل تجدید توانائی میں انقلاب آئے گا۔