شمسی توانائی کے تبادلوں میں مسلسل بڑھتی ہوئی کارکردگی کی جستجو نے روایتی سلکان پر مبنی pn جنکشن سولر سیلز سے آگے کی تلاش کا باعث بنا ہے۔ ایک امید افزا راستہ Schottky diode سولر سیلز میں ہے، جو روشنی کو جذب کرنے اور بجلی پیدا کرنے کے لیے ایک منفرد طریقہ پیش کرتا ہے۔
بنیادی باتوں کو سمجھنا
روایتی شمسی خلیات pn جنکشن پر انحصار کرتے ہیں، جہاں مثبت چارج شدہ (p-type) اور منفی چارج شدہ (n-type) سیمی کنڈکٹر ملتے ہیں۔ اس کے برعکس، Schottky diode شمسی خلیے دھاتی سیمی کنڈکٹر جنکشن کا استعمال کرتے ہیں۔ یہ ایک Schottky رکاوٹ پیدا کرتا ہے، جو دھات اور سیمی کنڈکٹر کے درمیان مختلف توانائی کی سطحوں سے بنتا ہے۔ سیل کو مارنے والی روشنی الیکٹرانوں کو اکساتی ہے، جس سے وہ اس رکاوٹ کو پھلانگ سکتے ہیں اور برقی رو میں حصہ ڈال سکتے ہیں۔
Schottky Diode سولر سیلز کے فوائد
Schottky diode سولر سیلز روایتی pn جنکشن سیلز پر کئی ممکنہ فوائد پیش کرتے ہیں:
لاگت سے موثر مینوفیکچرنگ: Schottky خلیات عام طور پر pn جنکشن سیلز کے مقابلے میں تیار کرنے میں آسان ہوتے ہیں، جس سے ممکنہ طور پر پیداواری لاگت کم ہوتی ہے۔
بہتر لائٹ ٹریپنگ: Schottky خلیات میں دھاتی رابطہ سیل کے اندر روشنی کے پھنسنے کو بہتر بنا سکتا ہے، جس سے روشنی کو زیادہ موثر جذب کیا جا سکتا ہے۔
تیز رفتار چارج ٹرانسپورٹ: Schottky رکاوٹ تصویر سے تیار کردہ الیکٹرانوں کی تیز رفتار نقل و حرکت کو سہولت فراہم کر سکتی ہے، ممکنہ طور پر تبادلوں کی کارکردگی میں اضافہ۔
Schottky سولر سیلز کے لیے مواد کی تلاش
محققین Schottky شمسی خلیوں میں استعمال کے لیے مختلف مواد کو فعال طور پر تلاش کر رہے ہیں:
Cadmium Selenide (CdSe): جب کہ موجودہ CdSe Schottky خلیات 0.72% کے قریب معمولی افادیت کا مظاہرہ کرتے ہیں، الیکٹران بیم لیتھوگرافی جیسی فیبریکیشن تکنیک میں پیشرفت مستقبل میں بہتری کا وعدہ کرتی ہے۔
نکل آکسائیڈ (NiO): NiO Schottky خلیات میں p-type مواد کے طور پر کام کرتا ہے، 5.2% تک کی افادیت حاصل کرتا ہے۔ اس کی وسیع بینڈ گیپ کی خصوصیات روشنی کو جذب کرنے اور سیل کی مجموعی کارکردگی کو بڑھاتی ہیں۔
Gallium Arsenide (GaAs): GaAs Schottky خلیات نے 22٪ سے زیادہ افادیت کا مظاہرہ کیا ہے۔ تاہم، اس کارکردگی کو حاصل کرنے کے لیے احتیاط سے انجنیئر شدہ میٹل-انسولیٹر-سیمک کنڈکٹر (MIS) ڈھانچہ کی ضرورت ہوتی ہے جس میں ٹھیک ٹھیک کنٹرول شدہ آکسائیڈ پرت ہو۔
چیلنجز اور مستقبل کی سمت
ان کی صلاحیت کے باوجود، Schottky diode شمسی خلیوں کو کچھ چیلنجوں کا سامنا ہے:
دوبارہ ملاپ: سیل کے اندر الیکٹران ہول کے جوڑوں کا دوبارہ ملاپ کارکردگی کو محدود کر سکتا ہے۔ اس طرح کے نقصانات کو کم کرنے کے لیے مزید تحقیق کی ضرورت ہے۔
رکاوٹ کی اونچائی کی اصلاح: Schottky رکاوٹ کی اونچائی کارکردگی کو نمایاں طور پر متاثر کرتی ہے۔ موثر چارج علیحدگی کے لیے ایک اعلی رکاوٹ اور کم سے کم توانائی کے نقصان کے لیے کم رکاوٹ کے درمیان بہترین توازن تلاش کرنا بہت ضروری ہے۔
نتیجہ
Schottky diode سولر سیلز شمسی توانائی کی تبدیلی میں انقلاب لانے کی بے پناہ صلاحیت رکھتے ہیں۔ ان کے آسان تر بنانے کے طریقے، روشنی کو جذب کرنے کی بہتر صلاحیتیں، اور تیز تر چارج ٹرانسپورٹ میکانزم انہیں ایک امید افزا ٹیکنالوجی بناتے ہیں۔ جیسا کہ تحقیق مادی اصلاح اور دوبارہ ملاپ کے تخفیف کی حکمت عملیوں کی گہرائی میں جا رہی ہے، ہم اس بات کی توقع کر سکتے ہیں کہ Schottky diode سولر سیلز صاف توانائی کی پیداوار کے مستقبل میں ایک اہم کھلاڑی کے طور پر ابھرتے ہیں۔
پوسٹ ٹائم: جون-13-2024