पारंपरिक सिलिकॉन सौर प्रौद्योगिकी की तरह, OSCs सूर्य की ऊर्जा को प्रयोग करने योग्य बिजली में बदल देते हैं। लेकिन वे पारंपरिक सौर फोटोवोल्टिक की तुलना में कहीं अधिक बहुमुखी हैं। OSCs हल्के और लचीले होते हैं और इन्हें अर्धपारदर्शी या विभिन्न रंगों में बनाया जा सकता है। ये गुण उन्हें कपड़ा, वाहन और भवन-एकीकृत सौर कोशिकाओं के लिए और उन क्षेत्रों में बिजली बनाने के लिए संभावित अनुप्रयोग प्रदान करते हैं जहां यह मौजूद नहीं है।

अद्वितीय अनुप्रयोग

जबकि OSCs को वाणिज्यिक बाजार में लाने के लिए अतिरिक्त धन और अनुसंधान की आवश्यकता है, विशेषज्ञ सहमत हैं कि वे सौर प्रौद्योगिकी के भविष्य में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे। उस ने कहा, वे सिलिकॉन सौर कोशिकाओं के साथ आमने-सामने की जगह या प्रतिस्पर्धा नहीं करेंगे। जॉर्जिया टेक के एक रसायन शास्त्र के प्रोफेसर सेठ मार्डर कहते हैं, "हमें ओएससी के विस्तृत क्षेत्रों को देखने की उम्मीद नहीं करनी चाहिए, जैसे कि सिलिकॉन सौर खेतों में बिजली की गीगावाट उत्पन्न होती है।" सिलिकॉन सौर बड़े पैमाने पर सौर ऊर्जा प्रदान करने के लिए उपयुक्त है, जबकि ओएससी में अन्य अनूठी ताकतें हैं जो इसके वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों का मार्गदर्शन करती हैं। 

OSCs की दो अनूठी विशेषताएं हैं उनका पतलापन और लचीलापन। जबकि एक विशिष्ट सिलिकॉन सौर सेल मानव बाल की औसत चौड़ाई जितना मोटा होता है, अधिकांश ओएससी लगभग एक हजार गुना पतले होते हैं। उनके पतलेपन और लचीलेपन के कारण, OSCs को घुमावदार सतहों और लचीली बैकिंग्स पर गढ़ा जा सकता है। उदाहरण के लिए, उन्हें टेंट, बैकपैक और यहां तक ​​कि कपड़ों के कपड़े में पैच या एकीकृत किया जा सकता है। इनमें से अधिकांश उत्पाद अभी भी विकास के अधीन हैं और एक आला बाजार पर कब्जा कर रहे हैं, लेकिन वे ओएससी द्वारा प्रदान की जाने वाली नवीन रचनात्मकता को प्रदर्शित करते हैं। ओएससी प्रौद्योगिकी के साथ, जहां सौर कोशिकाओं का उपयोग किया जा सकता है, वहां की संभावनाओं को केवल छतों और सौर खेतों से कहीं अधिक विस्तारित किया गया है।

ओएससी को पारदर्शी, अर्धपारदर्शी या विभिन्न रंगों में भी बनाया जा सकता है। नतीजतन, वास्तुशिल्प उपयोग के लिए कई संभावित अनुप्रयोग हैं। उदाहरण के लिए, पारदर्शी ओएससी को सूरज की रोशनी से ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए खिड़कियों में एकीकृत किया जा सकता है जो अन्यथा कमरे को गर्म कर सकता है और उच्च एयर कंडीशनिंग लागत में योगदान दे सकता है। फ्रेंकी सो, नॉर्थ कैरोलिना स्टेट यूनिवर्सिटी में एक सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग प्रोफेसर, अभी तक एक और आवेदन प्रदान करता है: बिजली और हाइब्रिड वाहनों को बिजली देने में मदद करने के लिए ओएससी का उपयोग सनरूफ में किया जा सकता है।

इसके अतिरिक्त, कम अप-फ्रंट निवेश और संभावित रूप से कम उत्पाद शिपिंग लागत विकासशील देशों में उन समुदायों के लिए ओएससी प्रौद्योगिकी को सुलभ बनाती है जिनके पास विद्युत ग्रिड तक पहुंच नहीं है और एक बनाने के लिए वित्तीय साधन नहीं हैं। बोस्टन विश्वविद्यालय में रसायन विज्ञान की एक एसोसिएट प्रोफेसर मलिका जेफ्रीज़-ईएल बताती हैं कि OSCs के पास "जहां शक्ति मौजूद नहीं है, वहां शक्ति लाने" की एक अनूठी क्षमता है। इन उदाहरणों में, OSC तकनीक रोशनी, सेल फोन चार्ज करने, और रेफ्रिजरेटिंग दवाओं और टीकों जैसे कार्यों के लिए आवश्यक कम मात्रा में आवश्यक बिजली प्रदान कर सकती है।

OSCs का एक और विक्रय बिंदु यह है कि वे सिलिकॉन सौर कोशिकाओं की तुलना में निर्माण के लिए कम ऊर्जा गहन हैं। सिलिकॉन सौर कोशिकाओं के लिए उच्च शुद्धता सिलिकॉन उत्पन्न करने के लिए अत्यधिक गर्म भट्टियां - 1,500 डिग्री सेल्सियस (2,700 डिग्री फारेनहाइट) से ऊपर की आवश्यकता होती है। तुलनात्मक रूप से, बड़े पैमाने पर OSCs का निर्माण केवल सेल की परतों को एक बैकिंग पर एक प्रक्रिया में प्रिंट करके किया जा सकता है, जैसा कि अखबारों को प्रिंट करने के लिए किया जाता है। क्योंकि यह प्रक्रिया कम ऊर्जा की खपत करती है, OSCs में सिलिकॉन कोशिकाओं की तुलना में काफी कम ऊर्जा लौटाने का समय होता है। दूसरे शब्दों में, OSCs को उनके निर्माण में लगने वाली ऊर्जा की मात्रा उत्पन्न करने के लिए कम समय की आवश्यकता होती है।

यह काम किस प्रकार करता है

पहला ऑर्गेनिक सोलर सेल 1958 में विकसित किया गया था, लेकिन 2000 के दशक तक OSCs ने दक्षता में उल्लेखनीय वृद्धि नहीं देखी। यह बेहतर ओएससी तकनीक कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड के क्षेत्र से उभरी है, जिसे आमतौर पर ओएलईडी के रूप में जाना जाता है। आज बाजार में कई टेलीविजन और फोन स्क्रीन के लिए OLED तकनीक का उपयोग किया जाता है। OLED स्क्रीन में, विद्युत प्रवाह लागू होने पर कार्बनिक अणुओं (मुख्य रूप से कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं से बने अणु) की एक परत प्रकाश का उत्सर्जन करती है। ओएससी अनिवार्य रूप से विपरीत तरीके से काम करते हैं - कार्बनिक अणुओं की परत प्रकाश के संपर्क में आने पर विद्युत प्रवाह उत्पन्न करती है।

एक कार्बनिक सौर सेल सामग्री की कई परतों से बना होता है, जिनमें से एक स्वीकर्ता परत है। जब सूर्य का प्रकाश कोशिका से टकराता है, तो कार्बनिक अणुओं की परत से एक इलेक्ट्रॉन निकलता है, और स्वीकर्ता का काम उस इलेक्ट्रॉन को इलेक्ट्रोड तक पहुंचाना होता है। इस प्रक्रिया से चार्ज का निर्माण होता है, जो कि बिजली उत्पन्न करता है।

परंपरागत रूप से, OSCs में सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले स्वीकर्ता फुलरीन पर आधारित सामग्री थे - 60 कार्बन परमाणुओं से बना एक अणु एक संरचना में एक साथ जुड़ गया जो एक सॉकर बॉल जैसा दिखता है। हालाँकि, फुलरीन स्वीकर्ता के साथ OSCs की दक्षता लगभग 10% तक सीमित थी। दूसरे शब्दों में, सौर सेल से टकराने वाले सूर्य के प्रकाश का केवल 10% ही बिजली में परिवर्तित हुआ। इसलिए शोधकर्ताओं ने OSC दक्षता बढ़ाने के साधन के रूप में नए प्रकार के स्वीकर्ता परतों का पता लगाने के लिए निर्धारित किया।

ओएससी को उच्च दक्षता प्राप्त करने की अनुमति देने वाली सफलता गैर-फुलरीन स्वीकर्ता (एनएफए) का विकास था। एनएफए के साथ ओएससी की दक्षता में तेजी से वृद्धि हुई - 18% तक कुछ ही वर्षों में। इसने OSCs को के निचले सिरे पर ला दिया है व्यावसायिक रूप से उपलब्ध औसत सिलिकॉन सौर सेल की 18% से 22% दक्षता. दक्षता में यह वृद्धि कई विशेषज्ञों की अपेक्षाओं को पार कर गई है, जिनमें से कुछ ने इस क्षेत्र में काम करना शुरू कर दिया था जब ओएससी की दक्षता लगभग 3% थी। "अगर 10 साल पहले आपने मुझसे कहा था कि हमारे पास 18% दक्षता वाले जैविक सौर सेल होंगे, तो मुझे हंसी आएगी," मार्डर कहते हैं।  

काबू करने के लिए बाधाओं

OSCs का व्यापक रूप से विपणन किए जाने से पहले अभी भी बहुत कुछ किया जाना बाकी है। सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक विनिर्माण प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले सॉल्वैंट्स हैं। अधिकांश शीर्ष प्रदर्शन करने वाले OSCs क्लोरीनयुक्त सॉल्वैंट्स का उपयोग करके बनाए जाते हैं, जो स्वास्थ्य और पर्यावरणीय दोनों खतरों को प्रस्तुत करते हैं। जॉर्जिया टेक में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग के प्रोफेसर बर्नार्ड किप्पेलन कहते हैं, "ओएससी निर्माण को बढ़ाते समय, आपको उन लोगों के जोखिम पर विचार करना होगा जो विनिर्माण संयंत्रों में काम करेंगे।" आज तक के शोध ने बड़े पैमाने पर उच्च दक्षता प्राप्त करने पर ध्यान केंद्रित किया है, लेकिन जैसा कि किप्पेलन कहते हैं, "हमें एक ऐसे दृष्टिकोण की आवश्यकता है जो केवल एक संख्या से आगे निकल जाए।" OSCs को एक व्यवहार्य तकनीक बनाने के लिए, इसे सुरक्षित और अधिक लागत प्रभावी बनाने के लिए निर्माण प्रक्रिया को अनुकूलित किया जाना चाहिए।

OSCs के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक और बाधा आदर्श प्रयोगशाला स्थितियों के तहत परीक्षण की गई व्यक्तिगत कोशिकाओं की क्षमता और बड़े मॉड्यूल के लिए प्रदर्शित की गई क्षमता के बीच का अंतर है। अलग-अलग कोशिकाओं में उच्च क्षमता हो सकती है, लेकिन मॉड्यूल, पैनल या सरणियों में कई कोशिकाओं को असेंबल करने के लिए अतिरिक्त विद्युत कनेक्शन की आवश्यकता होती है जो दक्षता को कम कर देगा। हालांकि, जैसा कि किप्पेलन बताते हैं, इस तरह की असमानताओं की उम्मीद है। "यह कुछ समय लेता है इससे पहले कि सेल दक्षता में वृद्धि विनिर्माण लाइनों से आने वाले मॉड्यूल की क्षमता में परिलक्षित होती है," वे कहते हैं। "सिलिकॉन सौर कोशिकाओं के बारे में भी यही सच था।"

OSC अनुसंधान के लिए अनुदान एक और चिंता का विषय है। संयुक्त राज्य में, सौर सेल अनुसंधान के लिए अधिकांश धन सरकारी एजेंसियों, जैसे ऊर्जा विभाग से आता है। हालाँकि, Kippelen के अनुसार, "OSC पर शोध करने के लिए बहुत सारे फंडिंग स्रोत सूख गए," सौर कोशिकाओं के तेजी से विस्तार करने वाले वर्ग के उद्भव के कारण कहा जाता है perovskites. "पेरोव्स्काइट्स के उपयोग के बारे में बहुत उत्साह है क्योंकि उनकी दक्षता कुछ मामलों में सिलिकॉन से भी अधिक है," किप्पेलन कहते हैं। हालाँकि, अमेरिका में OSCs के लिए धन में कमी के बावजूद, चीन OSC अनुसंधान और विकास का नेतृत्व करना जारी रखता है। "संयुक्त राज्य अमेरिका में [OSC अनुसंधान पर] काम की मात्रा चीन में काम की मात्रा का एक छोटा सा अंश है," मार्डर कहते हैं। "चीन में लोग इस पर पूरी तरह से धमाका कर रहे हैं।" 

आशावाद के कारण

भविष्य की विश्व ऊर्जा खपत में वृद्धि जारी रहेगी, विशेष रूप से विकासशील देश मांग पर ऊर्जा उत्पादन के समान लाभों की आकांक्षा रखते हैं जो विकसित देशों का आनंद लेते हैं। मार्डर, किप्पेलन, जेफ्रीज़-ईएल और सो का कहना है कि ओएससी तकनीक में अक्षय ऊर्जा की ओर वैश्विक संक्रमण में एक अनूठी और महत्वपूर्ण भूमिका निभाने की क्षमता है। OSC दक्षता में हाल ही में 18% की वृद्धि के कारण कई शोधकर्ता इस तकनीक को आगे बढ़ाने के लिए काम कर रहे हैं, और वैज्ञानिक अब और भी अधिक ऊर्जा प्राप्त करने के लिए मिलकर OSCs (जो दो अलग-अलग सामग्रियों का उपयोग करते हैं जो सूर्य के प्रकाश की अलग-अलग तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करते हैं) की तलाश कर रहे हैं। कुछ लोग आशान्वित हैं कि यह विकास OSC दक्षता को और भी बढ़ा सकता है - 20% तक।

Kippelen OSC तकनीक के दीर्घकालिक दृष्टिकोण के लिए कहता है। "सौर प्रौद्योगिकी एक लंबे समय के लिए आसपास रहने वाली है," वे कहते हैं, "और मुझे सच में विश्वास है कि ओएससी, समय के साथ, खुद को वास्तव में एक महत्वपूर्ण तकनीक के रूप में स्थापित करेगा।"

के बारे में लेखक

 Kellie Stellmach एक स्नातक छात्र है जो अपनी पीएच.डी. जॉर्जिया टेक में रसायन विज्ञान में। वह पर्यावरण और स्थिरता की चुनौतियों का समाधान करने के लिए नई जैविक सामग्री विकसित करने के बारे में भावुक है। उनका वर्तमान शोध पुनरावर्तनीय सामग्री के रूप में संभावित अनुप्रयोगों के साथ कम छत तापमान पॉलिमर के संश्लेषण पर केंद्रित है।

संबंधित पुस्तकें

ड्रॉडाउन: ग्लोबल वार्मिंग को रिवर्स करने के लिए प्रस्तावित सबसे व्यापक योजना

पॉल हैकेन और टॉम स्टेनर द्वारा
व्यापक भय और उदासीनता के सामने, शोधकर्ताओं, पेशेवरों और वैज्ञानिकों का एक अंतरराष्ट्रीय गठबंधन जलवायु परिवर्तन के यथार्थवादी और साहसिक समाधान का एक सेट पेश करने के लिए एक साथ आया है। एक सौ तकनीकों और प्रथाओं का वर्णन यहां किया गया है - कुछ अच्छी तरह से ज्ञात हैं; कुछ आपने कभी नहीं सुना होगा। वे स्वच्छ ऊर्जा से लेकर कम आय वाले देशों में लड़कियों को शिक्षित करने के लिए उपयोग करते हैं, जो उन प्रथाओं का उपयोग करते हैं जो कार्बन को हवा से बाहर निकालते हैं। समाधान मौजूद हैं, आर्थिक रूप से व्यवहार्य हैं, और दुनिया भर के समुदाय वर्तमान में उन्हें कौशल और दृढ़ संकल्प के साथ लागू कर रहे हैं। अमेज़न पर उपलब्ध है

जलवायु समाधान डिजाइनिंग: कम कार्बन ऊर्जा के लिए एक नीति गाइड

हैल हार्वे, रोबी ओर्विस, जेफरी रिस्मन द्वारा
हमारे यहां पहले से ही जलवायु परिवर्तन के प्रभावों के साथ, वैश्विक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कटौती की आवश्यकता तत्काल से कम नहीं है। यह एक कठिन चुनौती है, लेकिन इसे पूरा करने के लिए तकनीक और रणनीति आज मौजूद हैं। ऊर्जा नीतियों का एक छोटा सा सेट, जिसे अच्छी तरह से डिज़ाइन और कार्यान्वित किया गया है, जो हमें निम्न कार्बन भविष्य के रास्ते पर ला सकता है। ऊर्जा प्रणालियां बड़ी और जटिल हैं, इसलिए ऊर्जा नीति को केंद्रित और लागत प्रभावी होना चाहिए। एक आकार-फिट-सभी दृष्टिकोण बस काम नहीं करेंगे। नीति निर्माताओं को एक स्पष्ट, व्यापक संसाधन की आवश्यकता होती है जो ऊर्जा नीतियों को रेखांकित करता है जो हमारे जलवायु भविष्य पर सबसे बड़ा प्रभाव डालते हैं, और इन नीतियों को अच्छी तरह से डिजाइन करने का वर्णन करते हैं। अमेज़न पर उपलब्ध है

बनाम जलवायु पूंजीवाद: यह सब कुछ बदलता है

नाओमी क्लेन द्वारा
In यह सब कुछ बदलता है नाओमी क्लेन का तर्क है कि जलवायु परिवर्तन केवल करों और स्वास्थ्य देखभाल के बीच बड़े करीने से दायर होने वाला एक और मुद्दा नहीं है। यह एक अलार्म है जो हमें एक आर्थिक प्रणाली को ठीक करने के लिए कहता है जो पहले से ही हमें कई तरीकों से विफल कर रहा है। क्लेन सावधानीपूर्वक इस मामले का निर्माण करता है कि कैसे हमारे ग्रीनहाउस उत्सर्जन को बड़े पैमाने पर कम करने के लिए एक साथ अंतराल असमानताओं को कम करने, हमारे टूटे हुए लोकतंत्रों की फिर से कल्पना करने और हमारी अच्छी स्थानीय अर्थव्यवस्थाओं के पुनर्निर्माण का सबसे अच्छा मौका है। वह जलवायु-परिवर्तन से इनकार करने वालों की वैचारिक हताशा को उजागर करता है, जो कि जियोइंजीनियर्स की मसीहाई भ्रम और बहुत सी मुख्यधारा की हरी पहल की दुखद पराजय को उजागर करता है। और वह सटीक रूप से प्रदर्शित करती है कि बाजार क्यों नहीं है और जलवायु संकट को ठीक नहीं कर सकता है, लेकिन इसके बजाय कभी-कभी अधिक चरम और पारिस्थितिक रूप से हानिकारक निष्कर्षण तरीकों के साथ, बदतर आपदा पूंजीवाद के साथ चीजों को बदतर बना देगा। अमेज़न पर उपलब्ध है

प्रकाशक से:
अमेज़ॅन पर खरीद आपको लाने की लागत को धोखा देने के लिए जाती है InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, और ClimateImpactNews.com बिना किसी खर्च के और बिना विज्ञापनदाताओं के जो आपकी ब्राउज़िंग आदतों को ट्रैक करते हैं। यहां तक ​​कि अगर आप एक लिंक पर क्लिक करते हैं, लेकिन इन चयनित उत्पादों को नहीं खरीदते हैं, तो अमेज़ॅन पर उसी यात्रा में आप जो कुछ भी खरीदते हैं, वह हमें एक छोटा कमीशन देता है। आपके लिए कोई अतिरिक्त लागत नहीं है, इसलिए कृपया प्रयास में योगदान करें। आप भी कर सकते हैं इस लिंक का उपयोग किसी भी समय अमेज़न का उपयोग करने के लिए ताकि आप हमारे प्रयासों का समर्थन कर सकें।

 

यह आलेख मूल पर दिखाई दिया Ensia