পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম ফটোভোলটাইক্স: তারা কি সৌর শক্তির ভবিষ্যত?

পরিষ্কার শক্তির অনুসন্ধান একটি নতুন প্রযুক্তির দিকে পরিচালিত করেছে: পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম ফটোভোলটাইক্স. This innovation is changing the solar power world. It’s efficient and affordable, making it a key player in the future of সৌরশক্তি¹.

Perovskite সৌর কোষ বিশাল অগ্রগতি করেছে. 2006 সালে, তারা 3 শতাংশ দক্ষতায় ছিল। এখন, তারা 26 শতাংশে পৌঁছেছে¹. Hanwha Qcells এবং Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) এমনকি এপ্রিল 29.9-এ 2023 শতাংশ দক্ষতা অর্জন করেছে¹.

• পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম ফটোভোলটাইক্স সেরা সিলিকন কোষের সাথে তুলনীয়, ল্যাবরেটরি সেটিংসে 25% এর বেশি পৌঁছেছে, দ্রুত দক্ষতার উন্নতি দেখিয়েছে।
• পেরভস্কাইট সৌর কোষগুলি প্রথাগত সিলিকন কোষের তুলনায় একটি সাশ্রয়ী উত্পাদন প্রক্রিয়া সরবরাহ করে, সমাধান প্রক্রিয়াকরণ, মুদ্রণ, এবং বাষ্প জমা করার মতো কৌশলগুলির সাথে যা পরিমাপযোগ্য এবং ভর উৎপাদনের জন্য সহায়ক।
• পেরোভস্কাইট সৌর কোষগুলি টিউনযোগ্য ব্যান্ডগ্যাপগুলি প্রদর্শন করে, তাদের রাসায়নিক গঠন পরিবর্তন করে বিভিন্ন আলোর অবস্থার জন্য তাদের ফটোভোলটাইক বৈশিষ্ট্যগুলিকে অপ্টিমাইজ করার অনুমতি দেয়।
• পেরোভস্কাইট সৌর কোষগুলির স্থায়িত্ব এবং স্থায়িত্ব একটি চ্যালেঞ্জ হিসাবে রয়ে গেছে, কারণ তারা আর্দ্রতা, অক্সিজেন এবং অতিবেগুনী আলোর মতো পরিবেশগত কারণগুলি থেকে অবক্ষয়ের জন্য সংবেদনশীল।
• এই প্রযুক্তির নিরাপদ এবং দায়িত্বশীল ব্যবহারের জন্য পেরোভস্কাইট সৌর কোষ উত্পাদন এবং নিষ্পত্তির জন্য স্পষ্ট প্রবিধান এবং মান স্থাপন করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

সিলিকন সৌর কোষে মূল ভূমিকা পালন করেছে, 15 এর দশকে 1950% থেকে আজ প্রায় 28% পর্যন্ত উন্নতি হয়েছে². এর প্রাচুর্য সিলিকন-ভিত্তিক প্রযুক্তিকে বাজারে আধিপত্য করে তুলেছে². মনোক্রিস্টালাইন সিলিকন কোষগুলি তাদের উচ্চ দক্ষতার জন্য আলাদা, তাদের অভিন্ন কাঠামোর জন্য ধন্যবাদ².

ভালোর জন্য নতুন উপকরণ এবং প্রযুক্তি প্রয়োজন সৌরশক্তি. Perovskite-ভিত্তিক সৌর কোষ মহান প্রতিশ্রুতি দেখাচ্ছে. তারা সিলিকনের সীমা ছাড়িয়ে ল্যাব পরীক্ষায় 29.4% দক্ষতায় পৌঁছেছে³. পেরোভস্কাইট-সিলিকন কোষগুলির জন্য সর্বোচ্চ ল্যাব পরীক্ষার ফলাফল হল 31.3%³. বৃহত্তর কোষগুলির জন্য, শিল্প পদ্ধতি ব্যবহার করে 22.5% দক্ষতা অর্জন করা হয়েছে³.

The move from silicon to perovskite-based cells is a big step forward. New techs like PERC and bifacial cells have improved silicon cells. They last longer and work better for homes and businesses².

ভাল, সস্তার জন্য একটি শক্তিশালী ধাক্কা আছে সৌরশক্তি. Perovskite কোষ পথ নেতৃত্ব দিচ্ছেন. সিলিকনের সাথে পেয়ার করা হলে তারা 30% এর বেশি দক্ষতা অর্জন করতে পারে⁴.

একক-জংশন সীমা অতিক্রম করার জন্য ট্যান্ডেম কোষগুলি উপাদানগুলিকে একত্রিত করে। তারা বড় উন্নতি দেখেছে, 28.1% দক্ষতা পর্যন্ত পৌঁছেছে². পাতলা স্ফটিক সিলিকন কোষগুলিও একটি ব্যয়-কার্যকর বিকল্প হিসাবে অন্বেষণ করা হচ্ছে².

সিলিকন থেকে পেরোভস্কাইট-ভিত্তিক কোষে যাত্রা একটি বড় লাফ। এটি আরও ভাল, সস্তা সৌর শক্তির জন্য ড্রাইভ দেখায়। ভবিষ্যত বিভিন্ন উপকরণ এবং টেন্ডেম কোষের সাথে উজ্জ্বল দেখায়²³⁴.

পেরোভস্কাইট উপকরণগুলির একটি বিশেষ স্ফটিক কাঠামো রয়েছে যা গেমটিকে পরিবর্তন করেছে টেকসই বিদ্যুৎ উৎপাদন⁵. তাদের খনিজ পেরোভস্কাইটের (CaTiO₃) অনুরূপ পরমাণু বিন্যাস রয়েছে, যা দুর্দান্ত আলো শোষণ এবং কার্যকর চার্জ পরিবহনের দিকে পরিচালিত করে⁵. এই উপকরণগুলি সাশ্রয়ী মূল্যের সমাধান-ভিত্তিক প্রক্রিয়াগুলি ব্যবহার করে তৈরি করা যেতে পারে, এগুলিকে ঐতিহ্যবাহী সিলিকন-ভিত্তিক সৌর কোষের তুলনায় সস্তা এবং আরও মাপযোগ্য করে তোলে।⁵.

তাদের চিত্তাকর্ষক ফটোভোলটাইক কর্মক্ষমতা সহ কম খরচে বড় আকারের উৎপাদনের সম্ভাবনা, সৌর প্রযুক্তিতে একটি বড় অগ্রগতি চিহ্নিত করে⁵. পেরভস্কাইট সৌর কোষের কার্যকারিতা একটি বিশাল উল্লম্ফন দেখেছে, 3 সালে প্রায় 2009% থেকে আজ 29% এর বেশি⁵. এমনকি তারা ঐতিহ্যগত সিলিকন কোষকে মারধর করে 33% এর বেশি ল্যাব দক্ষতায় পৌঁছেছে⁵.

Efficiency figures for perovskite solar panels have jumped from 10 to 20 per cent in just two years⁵. সেরা ল্যাব সেল দক্ষতা 20% আঘাত করেছে⁵. বিশ্লেষকরা বিশ্বাস করেন যে পেরোভস্কাইট সৌর কোষের ব্যাপক উত্পাদন শীঘ্রই শুরু হবে, উৎপাদন বৃদ্ধির দিকে মনোনিবেশ করে⁵. এই নতুন প্রযুক্তির ব্যাপকভাবে গ্রহণের জন্য এটি গুরুত্বপূর্ণ।

পেরোভস্কাইট সৌর কোষেরও অনন্য সুবিধা রয়েছে, যেমন লাইটওয়েট এবং নমনীয়⁵. এটি তাদের নমনীয় এবং টেক্সচার সহ বিভিন্ন পৃষ্ঠে ব্যবহার করতে দেয়⁵. এই বহুমুখিতা বিল্ডিং-ইন্টিগ্রেটেড ফোটোভোলটাইক থেকে পোর্টেবল ইলেকট্রনিক্স পর্যন্ত বিভিন্ন ক্ষেত্রে পেরোভস্কাইট-ভিত্তিক সৌর সমাধান ব্যবহার করার জন্য নতুন সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে।

প্রথাগত সিলিকন-ভিত্তিক সৌর প্যানেলের তুলনায়, পেরোভস্কাইট সৌর কোষগুলি দক্ষতায় একটি বিশাল লাফ দিয়েছে⁵. যদিও সিলিকন প্যানেলগুলি প্রায় 29% দক্ষতায় পৌঁছতে পারে, পেরোভস্কাইট কোষগুলি 33% এর বেশি ল্যাব দক্ষতাকে আঘাত করেছে⁵. এটি তাদের স্ফটিক কাঠামোর জন্য ধন্যবাদ, যা উচ্চ চার্জ-ক্যারিয়ার গতিশীলতা এবং দীর্ঘ বিস্তার দৈর্ঘ্যের জন্য অনুমতি দেয়। এর অর্থ হল ইলেক্ট্রনগুলি আরও ঘন সৌর কোষের মাধ্যমে আরও বেশি বিদ্যুত তৈরি করতে পারে⁵.

যাইহোক, গবেষকরা পেরোভস্কাইট সোলার প্যানেলগুলির সাথে স্থিতিশীলতার সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য কঠোর পরিশ্রম করছেন⁵. এই প্যানেল আর্দ্রতা এবং তাপমাত্রা সংবেদনশীল হতে পারে⁵. একবার এই প্রযুক্তিগত বাধাগুলি কাটিয়ে উঠলে, পেরোভস্কাইট-ভিত্তিক বিদ্যুৎ উৎপাদন তার পূর্ণ সম্ভাবনায় পৌঁছাতে পারে, যা আরও টেকসই শক্তি ভবিষ্যতের দিকে পরিচালিত করে।

পেরোভস্কাইট উপকরণগুলির অনন্য বৈশিষ্ট্য, তাদের খরচ-কার্যকারিতা এবং মাপযোগ্যতা সহ, এগুলিকে গেম-চেঞ্জার করে তোলে টেকসই বিদ্যুৎ উৎপাদন⁵. গবেষণা এবং উন্নয়ন অগ্রগতির সাথে সাথে, পেরোভস্কাইট-ভিত্তিক সৌর সমাধানগুলি বিশ্বব্যাপী শক্তির ল্যান্ডস্কেপকে রূপান্তরিত করতে সেট করা হয়েছে⁵.

অধিকন্তু, পেরোভস্কাইট কোষগুলির গঠন তাদের উচ্চ চার্জ-ক্যারিয়ার গতিশীলতা এবং দীর্ঘ প্রসারণ দৈর্ঘ্যের জন্য সক্ষম করে, যা মোটা সৌর কোষের মাধ্যমে ইলেকট্রন ভ্রমণের অনুমতি দেয়, আরও বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে।⁵. পেরোভস্কাইট কোষের যৌগিক গঠন পরিবর্তন করে, এগুলিকে যে কোনও রঙ করা যেতে পারে, যা বিল্ডিং-ইন্টিগ্রেটেড ফটোভোলটাইক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য দুর্দান্ত⁵.

Perovskite PV কার্যকারিতা 2 সালে 2006% থেকে 20.1 সালে 2015%-এর বেশি হয়েছে⁶. The perovskite PV market is expected to reach $214 million by 2025⁶. যদিও সিলিকন পিভি কোষের কার্যক্ষমতা সাধারণত 15-20% থাকে, পেরোভস্কাইটের কার্যক্ষমতা বেশি হতে পারে⁶. এর কারণ হল পেরোভস্কাইট সৌর কোষগুলি সিলিকনের তুলনায় বিস্তৃত পরিসরের আলো শোষণ করতে পারে⁶.

Perovskite solar cells also offer benefits like flexibility, semi-transparency, thin-film nature, light-weight, and low processing costs⁶. কিন্তু, তারা স্থায়িত্ব, স্থিতিশীলতা, আর্দ্র অবস্থায় দুর্বল কর্মক্ষমতা এবং নিষ্পত্তি করার সময় সীসা দূষণের ঝুঁকির মতো চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়⁶.

সারসংক্ষেপে, পেরোভস্কাইট উপকরণগুলি টেকসই শক্তি সমাধানে একটি গেম-চেঞ্জার⁵. তাদের খরচ-কার্যকারিতা এবং উচ্চ-দক্ষ শক্তি উৎপাদনের সম্ভাবনা তাদের শক্তির ভবিষ্যতের মূল খেলোয়াড় করে তোলে⁵. যেহেতু গবেষণা বাকি চ্যালেঞ্জগুলিকে মোকাবেলা করে, পেরোভস্কাইট-ভিত্তিক সৌর প্রযুক্তির ভবিষ্যত খুব আশাব্যঞ্জক দেখাচ্ছে⁵.

Perovskite materials have a special crystal structure, similar to a mineral found in Russia in 1839. They are made of organic and inorganic molecules linked to lead or tin atoms. This creates a unique framework⁷.

পেরভস্কাইট সৌর কোষের কার্যকারিতা 3 সালে প্রায় 2006% থেকে আজ 25.2% হয়েছে। এদিকে, সিলিকন সৌর কোষ 27% এ রয়ে গেছে⁷. ট্যানডেম সিলিকন-পেরভস্কাইট কোষগুলি 29.1% দক্ষতায় আঘাত করেছে, বাণিজ্যিক সংস্করণগুলি প্রায় 24% এ পৌঁছবে বলে আশা করা হচ্ছে।

পেরোভস্কাইট উপাদানগুলির বিশেষ রাসায়নিক মেকআপ এগুলিকে সৌর কোষের জন্য দুর্দান্ত করে তোলে⁸. 2009 সাল থেকে, বিজ্ঞানীরা সৌর ব্যবহারের জন্য তাদের উন্নত করার জন্য কাজ করছেন⁸. সেরা পেরোভস্কাইট উপকরণগুলি এখন প্রায় 31% শক্তি রূপান্তর দক্ষতা অর্জন করতে পারে⁸.

পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম সেল ইতিমধ্যে 26% এর রূপান্তর দক্ষতায় পৌঁছেছে⁸.

Perovskite উপকরণ একটি বড় সুবিধা আছে: তাদের bandgap পরিবর্তন করা যেতে পারে⁸. সিলিকন সৌর কোষগুলির একটি তাত্ত্বিক ব্যান্ডগ্যাপ রয়েছে প্রায় 1.2 eV, যার সর্বাধিক দক্ষতা প্রায় 32%⁸. সর্বোত্তম দক্ষতার জন্য পেরোভস্কাইটের জন্য আদর্শ ব্যান্ডগ্যাপ প্রায় 1.7 eV⁹.

ব্রোমিন দিয়ে আয়োডিন প্রতিস্থাপন করে পেরোভস্কাইট ব্যান্ডগ্যাপ পরিবর্তন করা এই আদর্শে পৌঁছাতে সাহায্য করতে পারে⁹.

পেরোভস্কাইট উপকরণগুলিও আলো শোষণে দুর্দান্ত, যা দক্ষ শক্তি রূপান্তরের জন্য চাবিকাঠি⁷. ড. ড্যানিয়েল গেমলিনের পেরোভস্কাইট কোয়ান্টাম ডট সৌর কোষের কার্যক্ষমতা দ্বিগুণ করতে পারে, যা 66% দক্ষতায় পৌঁছেছে। এটি সিলিকন কোষের 33% সর্বাধিক তাত্ত্বিক দক্ষতা থেকে একটি বড় লাফ⁷.

পেরোভস্কাইট উপকরণগুলির অনন্য গঠন এবং সামঞ্জস্যযোগ্য বৈশিষ্ট্যগুলি ফটোভোলটাইক্সে একটি গেম-চেঞ্জার। তারা আরও ভাল শক্তি রূপান্তর অফার করে এবং আরও সাশ্রয়ী হতে পারে⁷. পেরোভস্কাইট সোলার প্যানেলগুলি আরও বেশি পাওয়া যায়, সেগুলি সস্তা হতে পারে। এটি সৌর ইনস্টলেশনগুলিকে মানুষের জন্য আরও সাশ্রয়ী করে তুলতে পারে⁷.

Perovskite সৌর কোষ সৌর শক্তি বিশ্বের পরিবর্তন করেছে. তারা তৈরি করতে পারে পাতলা ফিল্ম প্রযুক্তি পুরানো সিলিকন কোষের তুলনায় অনেক সস্তা। এই নতুন উপকরণগুলি সমাধান প্রক্রিয়াকরণ এবং মুদ্রণের মতো পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করে তৈরি করা হয়, এগুলিকে প্রচুর পরিমাণে উত্পাদন করা সহজ করে তোলে¹⁰.

সিলিকনের বিপরীতে, পেরোভস্কাইট কোষ তৈরি করা সহজ। আপনি শুধু রাসায়নিক মিশ্রিত করুন এবং একটি পৃষ্ঠ আবরণ. এটি তাদের তৈরি করতে অনেক সস্তা করে তোলে¹⁰. এটি সৌর শক্তিকে আরও সাশ্রয়ী করে তুলতে পারে, এটিকে আরও জনপ্রিয় এবং টেকসই হতে সাহায্য করে৷¹⁰.

পেরোভস্কাইট উপকরণগুলি সিলিকন কোষগুলির সাথেও কাজ করতে পারে, আরও ভাল সৌর ডিভাইস তৈরি করতে পারে¹⁰. এই হাইব্রিড কোষগুলি ভাল আলো ক্যাপচারের জন্য পেরোভস্কাইট এবং খরচ-কার্যকারিতার জন্য সিলিকন ব্যবহার করে¹⁰. সস্তা সিলিকন ওয়েফার ব্যবহার করে, এই ট্যান্ডেমগুলি সৌর শক্তির খরচ 15-20% কমাতে পারে¹⁰.

Perovskite-সিলিকন ট্যান্ডেম কোষ সৌর শিল্প পরিবর্তন করতে পারে¹⁰. তারা আরও দক্ষ এবং সাশ্রয়ী সৌর শক্তির প্রতিশ্রুতি দিয়ে উভয় বিশ্বের সেরা একত্রিত করে। এটি সবার জন্য একটি সবুজ ভবিষ্যতের দিকে নিয়ে যেতে পারে¹⁰.

Perovskite-সিলিকন ট্যান্ডেম ফটোভোলটাইক্স সৌর শক্তি উদ্ভাবনে নেতৃত্ব দেয়। তারা ঐতিহ্যবাহী সিলিকন কোষের সাথে পেরোভস্কাইট উপাদানগুলি মিশ্রিত করে। এটি একটি আরও দক্ষ এবং সাশ্রয়ী সৌর শক্তি সমাধান তৈরি করে।

মূল প্রযুক্তিটি একটি সিলিকন কোষের উপরে একটি পেরোভস্কাইট স্তরকে স্ট্যাক করে। এই সেটআপ আলোর বিস্তৃত পরিসর ক্যাপচার করে। এটা সামগ্রিক বৃদ্ধি শক্তি রূপান্তর দক্ষতা.

পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যানডেম ফটোভোলটাইক্সের কাজের নীতি উভয় উপাদানের শক্তির উপর ভিত্তি করে। Perovskites উচ্চ শক্তি ফোটন ভাল শোষণ. অন্যদিকে, সিলিকন নিম্ন-শক্তি ফোটনে ভাল।

এই স্তরগুলিকে একত্রিত করে, টেন্ডেম কাঠামোটি সৌর বর্ণালী বেশি ব্যবহার করে। এর ফলে বিদ্যুৎ উৎপাদন ভালো হয়।

পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম ফটোভোলটাইক্সের দক্ষতা লাভ উল্লেখযোগ্য। তারা 33.89% এর একটি স্থিতিশীল শক্তি রূপান্তর দক্ষতা অর্জন করেছে¹¹. এটি 33.7% এর একক-জংশন শকলি-কুইসার সীমাকে ছাড়িয়ে যায়¹².

এই ট্যান্ডেম ডিভাইসগুলির ফিল ফ্যাক্টর 83.0% আঘাত করেছে এবং ওপেন-সার্কিট ভোল্টেজ 1.97 V এর কাছাকাছি¹¹. এই উচ্চ কর্মক্ষমতা perovskite এবং সিলিকন মধ্যে নিখুঁত ব্যান্ডগ্যাপ প্রান্তিককরণ থেকে আসে. এটি সৌর স্পেকট্রামের আরও দক্ষ ক্যাপচারের জন্য অনুমতি দেয়।

পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম ফটোভোলটাইক্সের খরচ-পারফরম্যান্স অনুপাত একটি প্রধান সুবিধা। টেন্ডেম কাঠামোর দক্ষতার সাথে মিলিত পেরোভস্কাইট স্তরগুলির কম খরচে উত্পাদন ঐতিহ্যগত সিলিকন সৌর কোষগুলির তুলনায় একটি ভাল খরচ-থেকে-শক্তি অনুপাত সরবরাহ করে¹².

এটি পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম প্রযুক্তিকে বিভিন্ন ব্যবহারের জন্য আকর্ষণীয় করে তোলে। এটি ইউটিলিটি-স্কেল সোলার ফার্ম, বিল্ডিং-ইন্টিগ্রেটেড ফটোভোলটাইক্স (BIPV), এবং বৈদ্যুতিক যানবাহন (EV) এর জন্য উপযুক্ত।

"Perovskite ট্যান্ডেম সৌর কোষ অন্যান্য সৌর কোষের প্রকারের তুলনায় প্রতিশ্রুতিশীল দক্ষতা দেখিয়েছে; উদাহরণস্বরূপ, পেরোভস্কাইট-সিলিকন টেন্ডেম 33.9% দক্ষতা অর্জন করেছে, একক জংশন সিলিকন সৌর কোষকে 26.7% ছাড়িয়েছে।"¹²

পেরভস্কাইট সৌর কোষ সাম্প্রতিক বছরগুলিতে বিশাল অগ্রগতি করেছে। তারা 25% এর বেশি ল্যাব রেকর্ড দক্ষতায় পৌঁছেছে¹³. এটি চিত্তাকর্ষক, বিশেষ করে যেহেতু তারা শুধুমাত্র 2013 সাল থেকে গবেষণা করা হয়েছে¹³. এই কোষগুলির জন্য তাত্ত্বিক সীমা প্রায় 31%, সিলিকনের 32% সীমার কাছাকাছি¹⁴.

পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম সেলগুলিও দুর্দান্ত প্রতিশ্রুতি দেখাচ্ছে। তারা 34.6 সালের জুনে 2024% দক্ষতার বিশ্ব রেকর্ডে আঘাত করেছে¹⁴. কেউ কেউ ভবিষ্যদ্বাণী করেন যে এই কোষগুলি ভবিষ্যতে একটি আশ্চর্যজনক 50% দক্ষতায় পৌঁছতে পারে¹³.

Perovskite এবং টেন্ডেম সৌর কোষ জন্য খেলা পরিবর্তন করা হয় নবায়নযোগ্য শক্তি. চলমান গবেষণার সাথে, আমরা আরও সাফল্যের জন্য উন্মুখ হতে পারি।

"সিলিকন সৌর কোষের তাত্ত্বিক সীমা, শকলে-কুইসার সীমা, প্রায় 32%। যাইহোক, আদর্শহীনতার কারণে পরজীবী ক্ষতির কারণে বাণিজ্যিক সিলিকন সোলার প্যানেলগুলির কার্যকারিতা প্রায় 20% এর মধ্যে সীমাবদ্ধ।"¹⁴

পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম ফটোভোলটাইক্স could change how we make power. But we need to look at their effect on the environment and if they’re sustainable. These new solar cells might help us use more নবায়নযোগ্য শক্তি. তবুও, তাদের মেকআপ এবং তারা কীভাবে তৈরি করা হয়েছে তা নিয়ে উদ্বেগ রয়েছে¹⁵.

Studies show perovskite-only tandem solar cells have a smaller carbon footprint than others¹⁶. এর কারণ হল পেরোভস্কাইট উপকরণ তৈরিতে সিলিকন-ভিত্তিক জিনিসগুলির তুলনায় কম শক্তি ব্যবহার করা হয়¹⁶.

পেরোভস্কাইট সৌর কোষ সম্পর্কে একটি বড় উদ্বেগ রয়েছে কারণ তাদের প্রায়শই সীসা থাকে। সীসা খুবই ক্ষতিকারক এবং সোলার প্যানেলের জীবনচক্র চলাকালীন সাবধানে পরিচালনা না করলে বিপজ্জনক হতে পারে¹⁵. বিজ্ঞানীরা সীসা-মুক্ত বিকল্প বা নিরাপদে সীসা রাখার উপায় খুঁজে বের করার জন্য কঠোর পরিশ্রম করছেন¹⁵.

পেরোভস্কাইট সৌর কোষগুলিকে কীভাবে পুনর্ব্যবহৃত করা যায় তা এখনও অধ্যয়ন করা হচ্ছে। সিলিকন প্যানেলগুলি কার্যকারিতা হারায় এবং প্রতিস্থাপন করা প্রয়োজন, তবে পেরোভস্কাইটগুলি পুনর্ব্যবহারযোগ্য হতে পারে¹⁶. কিন্তু, পেরোভস্কাইট কোষের জন্য রিসাইক্লিংকে বড় এবং টেকসই করে তোলার কাজ এখনও চলছে¹⁶.

As we move forward, it’s key to think about the environment and sustainability of perovskite–silicon tandem photovoltaics. We must tackle the issues of material toxicity, carbon footprint, and recycling. This will help make sure this technology is used in a way that’s good for our planet¹⁵.

"পেরোভস্কাইট সৌর কোষের জন্য মাপযোগ্য উত্পাদন প্রক্রিয়া বিকাশ করা টেকসই ট্যান্ডেম সৌর কোষ উত্পাদনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।"¹⁶

পেরোভস্কাইট ফোটোভোলটাইক কোষ দীর্ঘমেয়াদী দীর্ঘস্থায়ী বড় চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা. আর্দ্রতা, অক্সিজেন এবং UV আলোর সংস্পর্শে এলে এগুলি ভেঙে যেতে পারে। এটি সময়ের সাথে তাদের কম কার্যকর করে তোলে¹⁷. সফল হওয়ার জন্য, তাদের সিলিকন সৌর কোষের মতো দীর্ঘস্থায়ী হতে হবে, যা 25 বছর বা তার বেশি সময় ধরে ভাল কাজ করতে পারে।

বিজ্ঞানীরা পেরোভস্কাইট সৌর কোষগুলিকে আরও স্থিতিশীল করতে কঠোর পরিশ্রম করছেন। তারা নতুন উপকরণ এবং তাদের রক্ষা করার আরও ভাল উপায় খুঁজছেন¹⁸. সৃষ্টি করাই উদ্দেশ্য ট্যান্ডেম ফটোভোলটাইক কোষ যেটি সিলিকন প্যানেল হিসাবে দীর্ঘস্থায়ী হয় তবে তৈরিতে আরও ভাল কাজ করে টেকসই শক্তি.

• পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম সোলার সেলগুলি চিত্তাকর্ষক শক্তি রূপান্তর দক্ষতায় পৌঁছেছে, কিছু প্রোটোটাইপ 29% চিহ্ন অতিক্রম করেছে¹⁸.
• Life cycle analysis studies have shown that perovskite-silicon tandem solar cells exhibit a lower carbon footprint compared to traditional silicon solar panels¹⁸.
• স্কেলেবল ডিপোজিশন কৌশল যেমন ইঙ্কজেট বা রোল-টু-রোল প্রিন্টিং বৃহৎ-ক্ষেত্রের ডিভাইস জুড়ে সামঞ্জস্যপূর্ণ কর্মক্ষমতা অর্জনের প্রতিশ্রুতি দেখিয়েছে¹⁸.

পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম সৌর কোষের সম্ভাবনা বিশাল, কিন্তু তারা বড় চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি¹⁷. তাদের জন্য একটি নির্ভরযোগ্য পছন্দ করতে শিল্পকে অবশ্যই এই সমস্যাগুলি সমাধান করতে হবে টেকসই বিদ্যুৎ উৎপাদন. চলমান গবেষণা এই প্রযুক্তিকে সফল করার মূল চাবিকাঠি।

"দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতা এবং স্থায়িত্ব অর্জন করা হল পেরোভস্কাইট সৌর কোষগুলির জন্য পবিত্র গ্রিল, এবং এটি একটি চ্যালেঞ্জ যা সমাধান করার জন্য গবেষণা সম্প্রদায় কঠোর পরিশ্রম করছে।"

- ড. এমিলি জনসন, সৌর শক্তি গবেষণা ইনস্টিটিউট¹⁷¹⁸

Perovskite solar cells are becoming more viable for business, with experts saying they might hit the market soon. As they get better, they will face fewer problems in making them. This could lead to more people using them for solar energy¹⁹.

লোকেরা মনে করে পেরোভস্কাইট সৌর প্রযুক্তি বাড়বে কারণ এটি পুরানো সিলিকন কোষের তুলনায় সস্তা এবং আরও দক্ষ¹⁹. কিন্তু, সিলিকন বাজার বড় এবং শক্তিশালী। পেরোভস্কাইটকে প্রমাণ করতে হবে যে এটি গ্রহের জন্য টেকসই এবং নিরাপদ আরও বেশি গ্রাহককে জয় করতে²⁰.

Perovskite সৌর কোষ সত্যিই উন্নত হয়েছে, 3.8 সালে 2009% থেকে এখন 22.7% হয়েছে¹⁹. অক্সফোর্ড পিভি 25.2% দক্ষ সেল দিয়ে একটি নতুন রেকর্ড তৈরি করেছে¹⁹. এটি শিল্পের অনেককে উত্তেজিত করে তুলেছে এবং তারা আরও ভাল সেলগুলিতে কাজ করছে¹⁹.

এমনকি সেরা সিলিকন কোষগুলি প্রায় 22% কার্যকরী হয়, তবে ট্যান্ডেম কোষগুলি 24% এর বেশি চলে গেছে¹⁹. অক্সফোর্ড পিভির কোষগুলিও কঠিন পরীক্ষায় উত্তীর্ণ হয়েছে এবং চরম পরিস্থিতিতে ভাল কাজ করেছে¹⁹.

কোম্পানিটি পেরোভস্কাইটে সীসাকে আরও নিরাপদ করেছে, প্রতিটি সেল প্রতি বর্গ মিটারে মাত্র ০.৩ গ্রাম সীসা ব্যবহার করে।¹⁹. A study showed that even if all the lead leaked out, it would still be very safe for the environment¹⁹. এই পদক্ষেপগুলি পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম সেলগুলিকে বাজারের জন্য আরও আকর্ষণীয় করে তুলেছে।

"সিলিকন সোলার প্যানেল তৈরি করতে পেরোভস্কাইট কোষের চেয়ে অনেক বেশি শক্তি এবং উপকরণের প্রয়োজন হয়, সিলিকন প্যানেলগুলি 12.5 টেরাওয়াট শক্তি উৎপন্ন করতে বিশ্বের বর্তমান সিলিকন উৎপাদনের তিন বছরের মূল্য খরচ করে, যখন পেরোভস্কাইটের সাথে একই শক্তি ক্ষমতা অর্জন করতে মাত্র কয়েক দিন সময় লাগবে। সীসা উৎপাদনের।"¹⁹

পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম ফটোভোলটাইক্স সৌর শক্তিতে একটি বড় চুক্তি হওয়ার কাছাকাছি আসছে। তারা গ্রহের জন্য আরও ভাল, সস্তা এবং নিরাপদ হচ্ছে। যেহেতু তারা উন্নতি করতে থাকে, তারা আমরা কীভাবে তৈরি করি তা পরিবর্তন করতে পারে নবায়নযোগ্য শক্তি.

পেরোভস্কাইট ফটোভোলটাইক্স সাম্প্রতিক বছরগুলিতে বড় লাফ দেখেছে। বিশ্বব্যাপী বিজ্ঞানীরা বড় বাধা অতিক্রম করতে নতুন সমাধান নিয়ে কাজ করছেন। তারা পেরোভস্কাইট/সিলিকন ট্যান্ডেম সোলার সেলগুলিকে আরও ভাল করার দিকে মনোনিবেশ করছে²¹.

ডিভাইস উন্নত করা নকশা, স্কেলিং আপ, এবং তাদের তৈরি করা গুরুত্বপূর্ণ। এছাড়াও, তাদের দীর্ঘস্থায়ী করা এবং বাইরে ভালভাবে কাজ করা একটি বড় লক্ষ্য²¹. তারা এই সৌর কোষগুলিকে আরও টেকসই এবং সহজে পুনর্ব্যবহারযোগ্য করার দিকে নজর দিচ্ছে²¹.

সিলিকনের সাথে পেরোভস্কাইট একত্রিত করে, তারা দক্ষতায় বড় লাভ দেখেছে। সেরা পেরোভস্কাইট/সিলিকন ট্যান্ডেম সোলার সেল এখন 31.5% পর্যন্ত দক্ষতায় পৌঁছেছে²². তারা বড় সিলিকন ওয়েফারগুলিতে 28.3% দক্ষতা অর্জন করেছে²².

বিশেষজ্ঞরা মনে করেন পেরোভস্কাইট/এইচজেটি ট্যান্ডেম সোলার সেল 32 সালের মধ্যে 2025% এর বেশি কার্যকারিতা অর্জন করবে²². তাত্ত্বিক সীমা পরামর্শ দেয় যে তারা আরও বেশি যেতে পারে, 42% এরও বেশি²².

দ্রাবক মত নতুন পদ্ধতি প্রকৌশল এবং পৃষ্ঠ মসৃণতা ব্যবহার করা হচ্ছে. লং-চেইন সার্ফ্যাক্টেন্ট পেরোভস্কাইট/সিলিকন ট্যান্ডেমগুলিকে স্থিতিশীল রাখতে সাহায্য করে²¹. গবেষকরা আরও ভাল পারফরম্যান্সের জন্য মিশ্র টিন-লিড পেরোভস্কাইটগুলিও দেখছেন²¹.

এই সাফল্যগুলি শীর্ষ বৈজ্ঞানিক জার্নালে ভাগ করা হয়েছে²¹. সৌর শক্তির ভবিষ্যত উজ্জ্বল দেখায়, পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম ফটোভোলটাইক্স পথের নেতৃত্ব দিচ্ছে।

সৌর শক্তি দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে, এবং পুরানো সৌর সিস্টেমের সাথে পেরোভস্কাইট সৌর কোষগুলিকে মিশ্রিত করা উত্তেজনাপূর্ণ এবং জটিল উভয়ই। পেরভস্কাইট কোষগুলি আরও ভাল হচ্ছে, হয়তো সিলিকনের চেয়েও ভাল²³. সমাধান প্রক্রিয়াকরণ এবং মুদ্রণের মতো নতুন উপায়গুলির জন্য ধন্যবাদ, এগুলি তৈরি করা সস্তা²³.

কিন্তু, বড় চ্যালেঞ্জ আছে। পেরোভস্কাইট এবং সিলিকন কোষগুলি ভিন্নভাবে কাজ করে, তারা একসাথে কতটা ভাল কাজ করে তা প্রভাবিত করে। ট্যান্ডেম সৌর কোষ, যা উপকরণ মিশ্রিত করে, আরও দক্ষ হতে পারে²³. এইভাবে, আমরা পেরোভস্কাইট এবং সিলিকন উভয়ই একসাথে ব্যবহার করতে পারি, জিনিসগুলিকে আরও ভাল করে তুলতে পারি²³.

পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম সোলার সেল ব্যবহার করা একটি স্মার্ট পদক্ষেপ। এটি আমাদের পুরানো সৌর প্যানেলগুলিকে খুব বেশি পরিবর্তন না করে সহজেই আপডেট করতে দেয়৷²³. পেরোভস্কাইট প্রযুক্তি যেমন উন্নত হয় এবং আরও বেশি অর্থ পরিষ্কার শক্তিতে যায়²⁴, পুরানো সিস্টেমের সাথে এই নতুন কোষগুলি মিশ্রিত করা একটি সবুজ ভবিষ্যতের চাবিকাঠি হতে পারে।

"টেন্ডেম সৌর কোষগুলি সম্পূরক শোষণ বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে বিভিন্ন উপকরণকে একত্রিত করে একক-জংশন সৌর কোষের তুলনায় উচ্চতর দক্ষতা অর্জন করতে পারে।"²³

Perovskite সৌর কোষ অনেক এলাকায় খেলা পরিবর্তন সেট করা হয়. এগুলিকে নমনীয় এবং হালকা করা যেতে পারে, গ্যাজেট, পোর্টেবল চার্জার এবং এমনকি কাপড়ের জন্য উপযুক্ত²⁵. তাদের বিভিন্ন প্রয়োজনের সাথে সামঞ্জস্য করার ক্ষমতা মানে তারা ঘরের ভিতরে বা এমনকি মহাকাশেও ভাল কাজ করতে পারে²⁵. এটি নবায়নযোগ্য শক্তিকে বাড়ি, ব্যবসা, গাড়ি এবং প্রত্যন্ত অঞ্চলে আরও অ্যাক্সেসযোগ্য করে তুলতে পারে²⁵.

এই সৌর কোষগুলি 26.1% এর উচ্চ দক্ষতায় পৌঁছেছে²⁵. এটি বাজারে শীর্ষ সিলিকন সৌর কোষের মতোই ভাল²⁵. তবে, তারা এখনও দীর্ঘস্থায়ী হওয়া এবং আরও সাশ্রয়ী হওয়ার মতো সমস্যার মুখোমুখি²⁵.

বিজ্ঞানীরা এই কোষগুলিকে উন্নত করার জন্য কঠোর পরিশ্রম করছেন। তারা স্ফটিকগুলিকে আরও ভাল করতে, ত্রুটিগুলি ঠিক করতে এবং তাদের থেকে আরও শক্তি পেতে চায়²⁵. উপাদানের ব্যান্ডগ্যাপ পরিবর্তন করা দক্ষতা বাড়ানোর একটি উপায়²⁵. ফিল্মগুলিকে সমান এবং শক্তিশালী করার জন্য উপাদানগুলি কীভাবে শুকিয়ে যায় তা নিয়ন্ত্রণ করাও গুরুত্বপূর্ণ²⁵.

Perovskite সৌর কোষ আরও ভাল পেতে পারে. তারা নতুন ডিজাইনে 42% বা 49% এর দক্ষতায় পৌঁছাতে পারে²⁶. ইতিমধ্যে, জৈব কোষের সাথে তাদের একত্রিত করা দুর্দান্ত প্রতিশ্রুতি দেখিয়েছে²⁶.

The future of green energy looks bright, with perovskite solar cells leading the way. As scientists tackle the remaining challenges, these cells could become a big part of our sustainable future²⁵²⁶.

"এই প্রযুক্তিগত বিপ্লবের অগ্রভাগে পেরোভস্কাইট সৌর কোষ সহ নবায়নযোগ্য শক্তির ভবিষ্যত মহান প্রতিশ্রুতি ধারণ করে।"

পেরোভস্কাইট সৌর প্রযুক্তির জন্য গবেষণা এবং অর্থায়ন বিশ্বব্যাপী বড় হয়েছে। মার্কিন সরকার লক্ষ লক্ষ পেরোভস্কাইট গবেষণায় রেখেছে। 2020 সালে, তাদের বিভিন্ন প্রকল্পের জন্য $20 মিলিয়ন ছিল²⁷. ইউরোপীয় কমিশনের হরাইজন 2020 প্রোগ্রামটিও গুরুত্বপূর্ণ ছিল। এটি ল্যাব থেকে বাজারে পেরোভস্কাইট প্রযুক্তি সরাতে সাহায্য করেছে²⁷.

সরকারী প্রোগ্রামগুলি পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম সোলার সেলগুলির সাথে অনেক সাহায্য করেছে। হেলমহোল্টজ-জেনট্রাম বার্লিন, জার্মান অর্থায়নে, 32.5 সালে 2022% বিশ্ব রেকর্ড করেছে²⁸. পটসডাম বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি দল এবং অন্যরা মহাকাশে এই কোষগুলি পরীক্ষা করেছে। তারা ভাল দেখায় যে প্রাথমিক ফলাফল পেয়েছে²⁸.

বেসরকারী সংস্থাগুলিও পেরোভস্কাইট প্রযুক্তিতে বিনিয়োগ করছে। অক্সফোর্ড পিভি এটিকে বাস্তব ব্যবহারের জন্য কাজ করার ক্ষেত্রে একজন নেতা। তারা 72% দক্ষতায় 24.5 টি সেল সহ প্রথম পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম সোলার মডিউল বিক্রি করেছিল²⁷. এই মডিউলগুলি সাধারণ সিলিকন প্যানেলের চেয়ে 20% বেশি বিদ্যুৎ তৈরি করতে পারে²⁷.

অক্সফোর্ড পিভির মডিউলের সর্বোচ্চ দক্ষতা 26.9%²⁷. তারা 2026-27 সালের মধ্যে একটি বিশাল উদ্ভিদ তৈরি করার লক্ষ্য রাখে। এটি পেরোভস্কাইট সৌর প্রযুক্তিকে আরও সাধারণ করতে সাহায্য করবে²⁷.

1. পেরোভস্কাইট ট্যান্ডেম সেল: সৌর শক্তির ভবিষ্যৎ সম্পর্কে আলোকপাত করা – https://www.hanwha.com/newsroom/news/feature-stories/perovskite-tandem-cells-shedding-light-on-the-future-of-solar-energy.do
2. ফটোভোলটাইক কোষের উপাদানে অগ্রগতি: সিলিকন, জৈব এবং পেরোভস্কাইট সৌর কোষ - https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10934213/
3. পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম সোলার সেল এবং মডিউল প্রযুক্তিকে শিল্প পরিপক্কতার দিকে অগ্রসর করা - ফ্রাউনহোফার আইএসই - https://www.ise.fraunhofer.de/en/press-media/press-releases/2022/advancing-perovskite-silicon-tandem-solar-cell-and-module-technology.html
4. পেরোভস্কাইট ট্যান্ডেম সোলার সেলের সাম্প্রতিক অগ্রগতি - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10305642/
5. পেরোভস্কাইট সৌর কোষের কার্যকারিতা - https://www.greenmatch.co.uk/blog/perovskite-solar
6. Perovskites একটি ভূমিকা | Perovskite-তথ্য - https://www.perovskite-info.com/introduction
7. পেরোভস্কাইট: সৌর শিল্পের বিপ্লব | এপিক এনার্জি - https://www.thinkepic.com/solar/perovskite-revolutionizing-solar/
8. পেরোভস্কাইট সৌর কোষ: কেন তারা সৌর শক্তির ভবিষ্যত - https://www.solarreviews.com/blog/are-perovskite-solar-cells-the-future-of-solar-power
9. পেরভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম কোষে NREL-এর নেতৃত্বে গবেষণা নেওয়ার নতুন পথ দেখায় - https://www.nrel.gov/news/program/2020/nrel-led-research-into-perovskite-silicon-tandem-cells-shows-new-path.html
10. বর্তমান এবং ভবিষ্যতের PV বাজারের জন্য সাশ্রয়ী, বাণিজ্যিকভাবে-কার্যকর পেরভস্কাইট সিলিকন ট্যান্ডেমগুলির জন্য রোডম্যাপ - https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2020/se/c9se00948e
11. বিলেয়ার ইন্টারফেস প্যাসিভেশন সহ পেরোভস্কাইট/সিলিকন ট্যান্ডেম সোলার সেল - প্রকৃতি - https://www.nature.com/articles/s41586-024-07997-7
12. পেরোভস্কাইট ট্যান্ডেম সোলার সেল - https://www.ossila.com/pages/perovskite-tandem-solar-cells
13. সেরা গবেষণা-কোষ দক্ষতা চার্ট - https://www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html
14. রেকর্ড ভাঙা: পেরোভস্কাইট/সিলিকন ট্যান্ডেম সোলার সেলের কার্যকারিতা জুন 34.6-এ বেড়ে 2024%-এ https://www.fluxim.com/perovskite-silicon-tandem-pv-record-updates
15. III-V/সিলিকন ফটোভোলটাইক্সের পরিবেশগত প্রভাব: টেকসই উত্পাদনের জন্য জীবনচক্র মূল্যায়ন এবং নির্দেশিকা - https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2020/ee/d0ee01039a
16. Perovskite খনিজ সৌর-শক্তি স্থায়িত্ব সমর্থন করে | কর্নেল ক্রনিকল - https://news.cornell.edu/stories/2020/07/perovskite-mineral-supports-solar-energy-sustainability
17. পেরোভস্কাইটের বাণিজ্যিকীকরণের জন্য স্থিতিশীলতার চ্যালেঞ্জ - সিলিকন ট্যান্ডেম সোলার সেল - প্রকৃতি পর্যালোচনা সামগ্রী - https://www.nature.com/articles/s41578-022-00521-1
18. পেরোভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম সোলার সেলের সীমাবদ্ধতা - https://www.sunpalsys.com/the-limitations-of-perovskite-silicon-tandem-solar-cells_n201
19. পেরোভস্কাইটের অগ্রগতি ট্যান্ডেম সোলার সেলকে বাজারের কাছাকাছি ঠেলে দেয় - https://cen.acs.org/energy/solar-power/Perovskite-progress-pushes-tandem-solar/96/i24
20. উন্নত সৌর কোষের জন্য একটি টেন্ডেম পদ্ধতি - https://discovery.kaust.edu.sa/en/article/24184/working-in-tandem-for-better-commercial-solar-cells/
21. ট্যানডেম পেরোভস্কাইট ফটোভোলটাইক্স - https://www.nature.com/collections/hjdjgicbbg
22. ম্যাক্সওয়েল সম্পূর্ণ টেক্সচারড পেরোভস্কাইট/সিলিকন ট্যান্ডেম কোষে সর্বশেষ অগ্রগতি উন্মোচন করেছেন - https://www.pv-tech.org/industry-updates/maxwell-unveils-latest-breakthrough-in-fully-textured-perovskite-silicon-tandem-cells/
23. 🌞 পেরোভস্কাইট এবং ট্যান্ডেম সোলার টেকনোলজি: সৌর শিল্পে বিপ্লব ঘটাচ্ছে 🌞 – https://www.linkedin.com/pulse/perovskite-tandem-solar-technology-revolutionizing-industry-jay-dhola
24. কিভাবে টেন্ডেম সোলার সেল পৃথিবীকে বদলে দেবে- https://greenhouse.agency/blog/tandem-solar-cells-will-change-the-world/
25. পেরোভস্কাইট সৌর কোষগুলির শিল্পায়নের জন্য অর্জন, চ্যালেঞ্জ এবং ভবিষ্যত সম্ভাবনা - আলো: বিজ্ঞান এবং অ্যাপ্লিকেশন - https://www.nature.com/articles/s41377-024-01461-x
26. সমন্বিত পেরোভস্কাইট সৌর কোষের জন্য পরবর্তী প্রজন্মের অ্যাপ্লিকেশন - যোগাযোগ সামগ্রী - https://www.nature.com/articles/s43246-022-00325-4
27. অক্সফোর্ড পিভি প্রথম বাণিজ্যিক পেরোভস্কাইট ট্যান্ডেম মডিউল পাঠায় - https://www.pv-tech.org/oxford-pv-ships-first-commercial-perovskite-tandem-modules/
28. মহাকাশে পেরোভস্কাইট ট্যান্ডেম সৌর কোষের প্রথম পরীক্ষার ইতিবাচক প্রাথমিক ফলাফল - https://pv-magazine-usa.com/2024/10/24/positive-early-results-from-first-test-of-perovskite-tandem-solar-cells-in-space/