স্প্রে পেইন্টে ফটোভোলটাইক কোষ: আপনার যা জানা দরকার

বর্তমানে, উত্পাদন সৌর শক্তি অনেক ক্ষেত্রে, এটির জন্য ব্যয়বহুল এবং জটিল ইনস্টলেশনের প্রয়োজন রয়েছে, যা এর বিস্তারকে সীমিত করেছে। যাইহোক, ফটোভোলটাইক শক্তির ক্ষেত্রে অগ্রগতি এই সেক্টরে বিপ্লব ঘটাতে পারে: প্রয়োগের সম্ভাবনা পেইন্ট আকারে ফটোভোলটাইক কোষ পৃষ্ঠের বিস্তৃত পরিসরে। এই কৌশলটি, এখনও বিকাশে, পরিষ্কার বৈদ্যুতিক শক্তি উত্পন্ন করার উপায়ে গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তন করার প্রতিশ্রুতি দেয়।

এর গবেষকরা শেফিল্ড বিশ্ববিদ্যালয় ইউনাইটেড কিংডমে ফোটোভোলটাইক কোষের উপর ভিত্তি করে বিকাশ করে একটি উল্লেখযোগ্য পদক্ষেপ নিয়েছে পেরভস্কাইট, পৃথিবীতে প্রচুর পরিমাণে খনিজ। এই উদ্ভাবনের সবচেয়ে চিত্তাকর্ষক বিষয় হল এই প্রযুক্তিটি স্প্রে করে প্রয়োগ করা যেতে পারে, যা এটিকে স্প্রে পেইন্টের মতো করে তোলে। কার্যত যে কোনও পৃষ্ঠকে শক্তি জেনারেটরে পরিণত করার এই ক্ষমতা ভবন, যানবাহন এবং অন্যান্য পণ্যগুলিকে পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির সক্রিয় উত্সে রূপান্তর করার ক্ষমতা রাখে।

ফোটোভোলটাইক পেইন্ট কিভাবে কাজ করে?

এই উদ্ভাবনের ভিত্তি উপাদানের মধ্যে রয়েছে। দ ঐতিহ্যগত সৌর কোষ, যেমন আমরা আজ জানি, প্রধানত গঠিত হয় সিলিকোন, সূর্যালোককে বিদ্যুতে রূপান্তর করার জন্য একটি দক্ষ উপাদান, কিন্তু যার জন্য উচ্চ শক্তির চাহিদা জড়িত এমন উত্পাদন প্রক্রিয়া প্রয়োজন। বিপরীতে, পেরোভস্কাইট তৈরি করা অনেক সহজ এবং এটি খুব পাতলা স্তরে প্রয়োগ করা যেতে পারে (মাইক্রোমিটারের ক্রম অনুসারে), যা উল্লেখযোগ্যভাবে উত্পাদন খরচ হ্রাস করে।

La পেরভস্কাইট এটি একটি খনিজ যৌগ যা সূর্যালোককে দক্ষতার সাথে শোষণ করার ক্ষমতা রাখে। এই উপাদানের উপর ভিত্তি করে একটি তরল মিশ্রণ তৈরি করে, গবেষকরা এটি একটি স্প্রে আকারে প্রয়োগ করা সম্ভব করেছেন, স্তর তৈরি করেছেন যা সৌর শক্তিকে ক্যাপচার করতে পারে। একটি গাড়ি বা ছাপাখানার পেইন্টিং প্রক্রিয়ার অনুরূপ ক্রমাগত স্তরগুলির মাধ্যমে প্রয়োগের পদ্ধতিটি একটি দ্রুত এবং অর্থনৈতিক বাস্তবায়নের প্রতিশ্রুতি দেয়, যা ব্যাপক উত্পাদনের জন্য আদর্শ।

অতিরিক্তভাবে, পেরোভস্কাইট কেবল সিলিকনের চেয়ে বেশি সাশ্রয়ী নয়, তবে এটি অত্যন্ত নমনীয়। এর মানে হল প্রযুক্তিটি প্রয়োগ করা যেতে পারে অসম পৃষ্ঠতল (যেমন যানবাহন বা মোবাইল ডিভাইস), যেখানে ঐতিহ্যবাহী সোলার প্যানেলের কোনো স্থান নেই।

ফটোভোলটাইক পেইন্টের বিবর্তন

বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য একটি রং ব্যবহার করার ধারণা সম্পূর্ণ নতুন নয়। 2011 সালে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ইন্ডিয়ানার নটরডেম বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা শক্তি উৎপাদনের জন্য সেমিকন্ডাক্টর ন্যানো পার্টিকেল ব্যবহার করার ধারণাটি চালু করেছিলেন। যাইহোক, এই প্রথম পদ্ধতির কার্যকারিতা খুব কম ছিল।

সময়ের সাথে সাথে, কোয়ান্টাম ডটস এবং সেমিকন্ডাক্টর পদার্থের গবেষণার জন্য প্রযুক্তির উন্নতি হয়েছে। দ কোয়ান্টাম বিন্দু, উদাহরণস্বরূপ, ছোট কণা যা আলো ক্যাপচার এবং কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞান প্রক্রিয়ার মাধ্যমে বিদ্যুতে রূপান্তর করার ক্ষমতা রাখে। যদিও এই প্রযুক্তিগুলি এখনও বিকাশের মধ্যে রয়েছে, তারা ইতিমধ্যেই দক্ষতার স্তরে পৌঁছেছে যা প্রতিদ্বন্দ্বী সিলিকন সোলার প্যানেল।

La হাইড্রোজেন সোলার পেইন্ট, রয়্যাল মেলবোর্ন ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি (RMIT) এর গবেষকরা তৈরি করেছেন, এটি একটি সমান্তরাল প্রযুক্তি যা ফটোভোলটাইকের পরিপূরক। এই উদ্ভাবন আমাদের বায়ু থেকে আর্দ্রতা ক্যাপচার করতে এবং সূর্যালোকের ব্যবহারে জলের অণুগুলিকে পচানোর অনুমতি দেয়, হাইড্রোজেন পরিষ্কার জ্বালানির মতো।

ফটোভোলটাইক কোষ দিয়ে পেইন্টিং এর সুবিধা

যা এই প্রযুক্তিকে বৈপ্লবিক করে তোলে তা হল, প্রথমত, এর অ্যাপ্লিকেশন বহুমুখিতা. যে কোনও পৃষ্ঠে পেইন্টের মতো ফটোভোলটাইক কোষগুলি প্রয়োগ করতে সক্ষম হওয়ার মাধ্যমে, বিল্ডিং, গাড়ি বা মোবাইল ডিভাইসে উল্লম্ব বা বাঁকা পৃষ্ঠের মতো ঐতিহ্যবাহী প্যানেলগুলি অব্যবহার্য এমন জায়গায় পরিষ্কার শক্তি উৎপন্ন করার নতুন সুযোগগুলি উন্মুক্ত হয়৷

দ্বিতীয়, দ খরচ হ্রাস এটা একটা মূল ফ্যাক্টর। Perovskite, সিলিকন তুলনায়, প্রাপ্ত এবং প্রক্রিয়া সস্তা. অতিরিক্তভাবে, একটি কার্যকরী আলো-শোষণকারী স্তর তৈরি করতে কম উপকরণের প্রয়োজন হয়, যা উত্পাদন খরচ এবং প্রচলিত সৌর প্যানেলগুলির উত্পাদন এবং ইনস্টলেশনের সাথে যুক্ত লজিস্টিক সমস্যাগুলি হ্রাস করে। এটি বড় কোম্পানি এবং ব্যক্তি উভয়ের জন্যই একটি আকর্ষণীয় বিকল্প করে তোলে যারা আরও সাশ্রয়ী মূল্যের শক্তির সমাধান খুঁজছেন।

তৃতীয় একটি সুবিধা হল উপযোগীকরণ পৃষ্ঠতলের যদিও ঐতিহ্যগত সৌর প্যানেলগুলি সমতল পৃষ্ঠের মধ্যে সীমাবদ্ধ, ফটোভোলটাইক পেইন্ট অনেকগুলি পৃষ্ঠের উপর প্রয়োগ করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, ভবনগুলির ছাদ, বাইরের দেয়াল এবং জানালাগুলিকে শক্তি উৎপন্ন করার অনুমতি দেয়। এর মানে হল যে বিল্ডিংগুলি বিদ্যুত উত্পাদনের একটি সক্রিয় উত্স হয়ে উঠতে পারে একটি সাধারণ রঙের আবরণকে ধন্যবাদ।

অবশেষে, দী শক্তি দক্ষতা এছাড়াও উন্নত হয়েছে। যদিও ঐতিহ্যবাহী সিলিকন সৌর কোষগুলির দক্ষতার মান আরও ভাল (25% এর কাছাকাছি), পেরোভস্কাইট 20% পর্যন্ত দক্ষতায় পৌঁছেছে। এটি ফটোভোলটাইক পেইন্টকে শহুরে এলাকায় শক্তি উৎপাদনের জন্য একটি কার্যকর বিকল্প করে তোলে যেখানে আলো বেশি ঘনত্ব পায়।

চ্যালেঞ্জ এবং ফটোভোলটাইক পেইন্টিংয়ের ভবিষ্যত

এর সুবিধা থাকা সত্ত্বেও, সৌর ফটোভোলটাইক পেইন্ট প্রযুক্তি এখনও চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি। প্রধান সমস্যাটি পেরোভস্কাইট সৌর কোষগুলির স্থায়িত্ব এবং দরকারী জীবনের মধ্যে রয়েছে, যা সিলিকন ভিত্তিক কোষগুলির তুলনায় দ্রুত হ্রাস পায়। গবেষকরা বর্তমানে পেরোভস্কাইটের স্থায়িত্ব উন্নত করার জন্য কাজ করছেন যাতে এটি ঐতিহ্যগত সৌর প্যানেলের সাথে তুলনীয় দীর্ঘ জীবনকাল অফার করতে পারে।

আরেকটি চ্যালেঞ্জ বড় আকারের বাস্তবায়ন। যদিও ফটোভোলটাইক পেইন্ট ব্যবহার করে প্রোটোটাইপ এবং ছোট ডিভাইস তৈরি করা হয়েছে, তবে এটি এখনও সাধারণ মানুষের কাছে বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ নয়। আগামী বছরগুলিতে এই প্রযুক্তি বাজারে আনার জন্য উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলিকে উন্নত করার এবং সমাধানগুলি খুঁজে বের করার জন্য চলমান প্রচেষ্টা রয়েছে।

উপরন্তু, perovskite-ভিত্তিক সৌর কোষে সীসা থাকে, যা একটি পরিবেশগত ত্রুটি। সীসা ফাঁস প্রতিরোধ করার পদ্ধতি তদন্ত করা হচ্ছে, সেইসাথে অন্তর্ভুক্ত করা ফসফেট লবণ সীসা ধরার জন্য যদি এটি মুক্তি পায়। সীসার বিকল্পগুলিও অনুসন্ধান করা হচ্ছে, যাতে এই নতুন প্রযুক্তিগুলির পরিবেশগত প্রভাব হ্রাস পায়।

হাইড্রোজেন সোলার পেইন্ট এবং কোয়ান্টাম বিন্দুর মতো পরিপূরক প্রযুক্তির উন্নয়নও ফটোভোলটাইক পেইন্টের দক্ষতা এবং স্থাপনার সম্ভাবনা উন্নত করার প্রতিশ্রুতি দেয়। বিদ্যমান অবকাঠামোতে এই প্রযুক্তিগুলি প্রয়োগ করার সরলতা ভবিষ্যতের শিল্পগুলির জন্য তাদের একটি প্রতিশ্রুতিশীল বিকল্প করে তোলে।

এটা অনিবার্য যে এই প্রযুক্তি অগ্রসর হতে থাকে। সরকার, বিশ্ববিদ্যালয় এবং বেসরকারি প্রতিষ্ঠানের সহায়তায়, ফটোভোলটাইক পেইন্ট তিনি তার পূর্ণ সম্ভাবনা বিকাশ করতে প্রস্তুত। গুগলের মতো বড় কোম্পানিগুলি ইতিমধ্যেই এই প্রযুক্তিগুলির ব্যবহার সম্পর্কিত পেটেন্ট দাখিল করেছে, পরামর্শ দেয় যে বাণিজ্যিকীকরণ আরও কাছাকাছি হচ্ছে৷

খুব বেশি দূরের ভবিষ্যতে, আমরা দেখতে পাব যে ফোটোভোলটাইক পেইন্ট যেভাবে আমরা পরিষ্কার শক্তি উৎপন্ন করি, আমাদের ভবন, যানবাহন এবং ডিভাইসগুলির পৃষ্ঠকে বিদ্যুতের নিষ্ক্রিয় কিন্তু দক্ষ উত্সে রূপান্তরিত করে।