सीसीटीवी न्यूज के मुताबिक, क़िंगदाओ इंस्टीट्यूट ऑफ बायोएनर्जी एंड प्रोसेसेस, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज की शोध टीम ने कॉपर-जिंक-टिन-सल्फर-सेलेनियम सौर कोशिकाओं (सीजेडटीएसएसई) के शोध में एक बड़ी सफलता हासिल की है। इसकी फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता 15% से अधिक थी और इसे अंतरराष्ट्रीय आधिकारिक संगठनों द्वारा प्रमाणित किया गया था।CZTSSe बड़ी संभावनाओं वाली अगली पीढ़ी की सौर सेल तकनीक है, जिसके महत्वपूर्ण मुख्य लाभ हैं:
-मुख्य घटक तत्व पृथ्वी की पपड़ी में प्रचुर मात्रा में हैं, दुर्लभ धातुओं पर निर्भर नहीं हैं, और उनकी सामग्री लागत कम है;
-समाधान विधि और पतली फिल्म बैटरी फॉर्म द्वारा तैयार, तैयारी लागत और सामग्री की खपत दोनों कम हैं;
- इसमें कोई जहरीला तत्व नहीं है, सुरक्षित और पर्यावरण के अनुकूल है, जटिल वातावरण में स्थिर प्रदर्शन है, और बड़े पैमाने पर प्रचार और अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त है।
पहले, इस तकनीक का विकास मुख्य समस्याओं के कारण प्रतिबंधित था - उच्च तापमान की तैयारी प्रक्रिया के दौरान, सामग्री के भीतर धातु आयन अव्यवस्थित रूप से स्थानांतरित हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अव्यवस्थित क्रिस्टल संरचना और बढ़े हुए दोष होते हैं, जिससे बैटरी दक्षता में सुधार करना मुश्किल हो जाता है।
अनुसंधान टीम ने सामग्री के अंदर Li₂SnS₃ की विशेष "इंटरफ़ेस चरण" संरचना को पेश करके एक अभिनव समाधान प्रस्तावित किया। यह संरचना एक "यातायात कंडक्टर" की तरह है जो धातु आयनों को सही मार्ग पर ले जाने के लिए मार्गदर्शन कर सकती है, आयन प्रवासन में अंतर को संतुलित कर सकती है, क्रिस्टल संरचना को अधिक समान और स्थिर बना सकती है, सामग्री के आंतरिक दोषों को काफी कम कर सकती है, और बड़े और साफ अनाज विकास को बढ़ावा दे सकती है, जिससे बैटरी की बिजली उत्पादन क्षमता में मौलिक सुधार हो सकता है।
इस नए तंत्र की मदद से, अनुसंधान टीम ने कई प्रमुख संकेतकों में सफलता हासिल की:
-प्रयोगशाला फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता 15.45% तक पहुंचती है, और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर प्रमाणित दक्षता 15.04% है;
-1.10eV की संकीर्ण बैंड गैप स्थिति के तहत, ओपन सर्किट वोल्टेज पहली बार 600mV से अधिक हो गया, जिससे इस प्रकार के फोटोवोल्टिक डिवाइस की प्रदर्शन बाधा टूट गई।
धातु आयन प्रवासन को विनियमित करने वाले Li2SnS3 इंटरफ़ेस चरण का योजनाबद्ध आरेख
साथ ही, टीम ने पहली बार व्यवस्थित सैद्धांतिक समर्थन बनाते हुए भौतिक विकास तंत्र के परिप्रेक्ष्य से "आयन प्रवासन-दोष-प्रदर्शन" के बीच आंतरिक संबंध को भी व्यवस्थित रूप से समझाया।
यह शोध परिणाम न केवल सीजेडटीएसएसई सौर कोशिकाओं के बाद के अनुसंधान और विकास के लिए एक नया विचार प्रदान करता है, बल्कि इसके औद्योगिक अनुप्रयोग के लिए एक ठोस सैद्धांतिक और तकनीकी आधार भी रखता है।