ਰਾਈਸ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੇ ਇੰਜੀਨੀਅਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਹਰੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਲਈ ਨਵਾਂ ਮਿਆਰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।
ਰਾਈਸ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੇ ਇੰਜੀਨੀਅਰ ਮੋੜ ਸਕਦੇ ਹਨ ਸੂਰਜ ਦੀ ਰੌਸ਼ਨੀ ਹਾਈਡਰੋਜਨ ਵਿੱਚ ਰਿਕਾਰਡ ਤੋੜਨ ਵਾਲੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਡਿਵਾਈਸ ਦਾ ਧੰਨਵਾਦ ਜੋ ਅਗਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਨੂੰ ਜੋੜਦਾ ਹੈ halide perovskite ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ* ਨਾਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੇਟਲਿਸਟਸ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ, ਟਿਕਾਊ, ਲਾਗਤ-ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਅਤੇ ਸਕੇਲੇਬਲ ਡਿਵਾਈਸ ਵਿੱਚ।
ਇਸਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਇੱਕ ਅਧਿਐਨ ਨੇਚਰ ਕਮਿਊਨੀਕੇਸ਼ਨਜ਼ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ, ਡਿਵਾਈਸ ਨੇ 20.8% ਸੂਰਜੀ-ਤੋਂ-ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ।
ਨਵੀਂ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਸਵੱਛ ਊਰਜਾ ਲਈ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਕਦਮ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਲਈ ਇੱਕ ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ ਜੋ ਕਿ ਸੂਰਜੀ-ਕਟਾਈ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਫੀਡਸਟੌਕ ਬਾਲਣ ਵਿੱਚ.
ਰਸਾਇਣਕ ਅਤੇ ਬਾਇਓਮੋਲੀਕੂਲਰ ਇੰਜੀਨੀਅਰ ਦੀ ਲੈਬ ਆਦਿਤਿਆ ਮੋਹੀਤੇ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਫੋਟੋਰੀਐਕਟਰ ਨੂੰ ਇੱਕ ਐਂਟੀਕੋਰੋਜ਼ਨ ਬੈਰੀਅਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਬਣਾਇਆ ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਵਿੱਚ ਰੁਕਾਵਟ ਦੇ ਬਿਨਾਂ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਨੂੰ ਪਾਣੀ ਤੋਂ ਇੰਸੂਲੇਟ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਕੈਮੀਕਲ ਅਤੇ ਬਾਇਓਮੋਲੀਕਿਊਲਰ ਇੰਜਨੀਅਰਿੰਗ ਡਾਕਟੋਰਲ ਵਿਦਿਆਰਥੀ ਅਤੇ ਅਧਿਐਨ ਦੇ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਲੇਖਕਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ, ਔਸਟਿਨ ਫੇਹਰ ਨੇ ਕਿਹਾ, "ਰਸਾਇਣ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਊਰਜਾ ਸਰੋਤ ਵਜੋਂ ਸੂਰਜ ਦੀ ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇੱਕ ਸਾਫ਼ ਊਰਜਾ ਅਰਥਵਿਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਡੀ ਰੁਕਾਵਟਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ।"
"ਸਾਡਾ ਟੀਚਾ ਆਰਥਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਿਵਹਾਰਕ ਪਲੇਟਫਾਰਮਾਂ ਦਾ ਨਿਰਮਾਣ ਕਰਨਾ ਹੈ ਜੋ ਸੂਰਜੀ-ਪ੍ਰਾਪਤ ਇੰਧਨ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇੱਥੇ, ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਸਿਸਟਮ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਹੈ ਜੋ ਰੋਸ਼ਨੀ ਨੂੰ ਸੋਖ ਲੈਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਦਾ ਹੈ ਪਾਣੀ ਵੰਡਣ ਵਾਲੀ ਰਸਾਇਣ ਇਸਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ।"
ਯੰਤਰ ਨੂੰ ਇੱਕ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਕੈਮੀਕਲ ਸੈੱਲ ਵਜੋਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਰੋਸ਼ਨੀ ਨੂੰ ਸੋਖਣਾ, ਇਸਦਾ ਬਿਜਲੀ ਵਿੱਚ ਪਰਿਵਰਤਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨੂੰ ਸ਼ਕਤੀ ਦੇਣ ਲਈ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਭ ਇੱਕੋ ਡਿਵਾਈਸ ਵਿੱਚ ਵਾਪਰਦੀਆਂ ਹਨ। ਹੁਣ ਤੱਕ, ਹਰੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਕੈਮੀਕਲ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਘੱਟ ਕੁਸ਼ਲਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰਾਂ ਦੀ ਉੱਚ ਕੀਮਤ ਦੇ ਕਾਰਨ ਰੁਕਾਵਟ ਸੀ।
"ਇਸ ਕਿਸਮ ਦੇ ਸਾਰੇ ਯੰਤਰ ਸਿਰਫ ਸੂਰਜ ਦੀ ਰੌਸ਼ਨੀ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਹਰੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਪਰ ਸਾਡਾ ਇਹ ਬੇਮਿਸਾਲ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਸ ਵਿੱਚ ਰਿਕਾਰਡ ਤੋੜ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਇੱਕ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਬਹੁਤ ਸਸਤਾ ਹੈ," ਫੇਹਰ ਨੇ ਕਿਹਾ।
The ਮੋਹਿਤ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਸਹਿਯੋਗੀਆਂ ਨੇ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਮੋੜ ਕੇ ਡਿਵਾਈਸ ਬਣਾਇਆ ਬਹੁਤ ਹੀ ਪ੍ਰਤੀਯੋਗੀ ਸੂਰਜੀ ਸੈੱਲ ਇੱਕ ਰਿਐਕਟਰ ਵਿੱਚ ਜੋ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਆਕਸੀਜਨ ਅਤੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਵਿੱਚ ਵੰਡਣ ਲਈ ਕਟਾਈ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਜਿਸ ਚੁਣੌਤੀ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਨਾ ਪਿਆ ਉਹ ਇਹ ਸੀ ਕਿ ਹੈਲਾਈਡ ਪੇਰੋਵਸਕਾਈਟਸ * ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਅਸਥਿਰ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰਾਂ ਨੂੰ ਇੰਸੂਲੇਟ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਕੋਟਿੰਗਾਂ ਜਾਂ ਤਾਂ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਕੰਮ ਵਿੱਚ ਵਿਘਨ ਪਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ ਜਾਂ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਨੁਕਸਾਨ ਪਹੁੰਚਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ।
"ਪਿਛਲੇ ਦੋ ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਅਤੇ ਤਕਨੀਕਾਂ ਨੂੰ ਅਜ਼ਮਾਉਣ ਲਈ ਅੱਗੇ-ਪਿੱਛੇ ਗਏ ਹਾਂ," ਨੇ ਕਿਹਾ ਮਾਈਕਲ ਵੋਂਗ, ਇੱਕ ਚਾਵਲ ਰਸਾਇਣਕ ਇੰਜੀਨੀਅਰ ਅਤੇ ਅਧਿਐਨ 'ਤੇ ਸਹਿ-ਲੇਖਕ.
ਲੰਬੇ ਅਜ਼ਮਾਇਸ਼ਾਂ ਦੇ ਲੋੜੀਂਦੇ ਨਤੀਜੇ ਦੇਣ ਵਿੱਚ ਅਸਫਲ ਰਹਿਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਖੋਜਕਰਤਾ ਆਖਰਕਾਰ ਇੱਕ ਜੇਤੂ ਹੱਲ ਵਿੱਚ ਆਏ।
"ਸਾਡੀ ਮੁੱਖ ਸੂਝ ਇਹ ਸੀ ਕਿ ਤੁਹਾਨੂੰ ਰੁਕਾਵਟ ਲਈ ਦੋ ਪਰਤਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਸੀ, ਇੱਕ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਲਈ ਅਤੇ ਇੱਕ ਪੇਰੋਵਸਕਾਈਟ ਪਰਤਾਂ ਅਤੇ ਸੁਰੱਖਿਆ ਪਰਤ ਵਿਚਕਾਰ ਵਧੀਆ ਬਿਜਲੀ ਸੰਪਰਕ ਬਣਾਉਣ ਲਈ," ਫੇਹਰ ਨੇ ਕਿਹਾ।
"ਸਾਡੇ ਨਤੀਜੇ ਸੂਰਜੀ ਇਕਾਗਰਤਾ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਕੈਮੀਕਲ ਸੈੱਲਾਂ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਹਨ, ਅਤੇ ਹੈਲਾਈਡ ਪੇਰੋਵਸਕਾਈਟ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਵਾਲਿਆਂ ਲਈ ਸਮੁੱਚੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਹਨ।
"ਇਹ ਇੱਕ ਖੇਤਰ ਲਈ ਪਹਿਲਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇਤਿਹਾਸਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਤੀਬੰਧਿਤ ਮਹਿੰਗੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰਾਂ ਦਾ ਦਬਦਬਾ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ ਇਸ ਕਿਸਮ ਦੇ ਉਪਕਰਣ ਲਈ ਵਪਾਰਕ ਵਿਵਹਾਰਕਤਾ ਦਾ ਮਾਰਗ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ," ਫੇਹਰ ਨੇ ਕਿਹਾ।
ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਬੈਰੀਅਰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਨੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕੀਤਾ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਇਹ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਲਾਗੂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
"ਸਾਨੂੰ ਉਮੀਦ ਹੈ ਕਿ ਅਜਿਹੇ ਸਿਸਟਮ ਊਰਜਾ ਇੰਪੁੱਟ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਿਰਫ ਸੂਰਜ ਦੀ ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੇ ਨਾਲ ਭਰਪੂਰ ਫੀਡਸਟੌਕਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਈਂਧਨ ਬਣਾਉਣ ਵਾਲੀਆਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਨੂੰ ਚਲਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਨਗੇ," ਮੋਹਿਤੇ ਨੇ ਕਿਹਾ।
"ਸਥਿਰਤਾ ਅਤੇ ਪੈਮਾਨੇ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਸੁਧਾਰਾਂ ਦੇ ਨਾਲ, ਇਹ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਆਰਥਿਕਤਾ ਨੂੰ ਖੋਲ੍ਹ ਸਕਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਮਨੁੱਖ ਦੁਆਰਾ ਜੈਵਿਕ ਬਾਲਣ ਤੋਂ ਸੂਰਜੀ ਬਾਲਣ ਤੱਕ ਚੀਜ਼ਾਂ ਬਣਾਉਣ ਦੇ ਤਰੀਕੇ ਨੂੰ ਬਦਲ ਸਕਦੀ ਹੈ," Fehr ਨੇ ਅੱਗੇ ਕਿਹਾ।
ਪੇਰੋਵਸਕਾਈਟ - ਇਸ ਖਣਿਜ ਦੀ ਸਿਲਿਕਨ ਨਾਲੋਂ ਉੱਚ ਚਾਲਕਤਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਘੱਟ ਨਾਜ਼ੁਕ ਹੈ। ਇਹ ਧਰਤੀ ਉੱਤੇ ਵੀ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੈ। ਪਿਛਲੇ ਦਹਾਕੇ ਦੌਰਾਨ, ਕਾਫ਼ੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ਾਂ ਨੇ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਵਿਕਾਸ ਕੀਤਾ ਹੈ, ਪਰ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਔਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਵਿੱਚ ਇਸਨੂੰ ਅਪਣਾਉਣਾ ਇੱਕ ਚੁਣੌਤੀ ਬਣਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ।
ਪੇਰੋਵਸਕਾਈਟ ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਸੈੱਲ ਅਜੇ ਵੀ ਅਸਥਿਰ ਹਨ ਅਤੇ ਸਮੇਂ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਬੁਢਾਪੇ ਦੇ ਦੌਰ ਤੋਂ ਗੁਜ਼ਰਦੇ ਹਨ। ਹੋਰ ਕੀ ਹੈ, ਉਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਲੀਡ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇੱਕ ਅਜਿਹੀ ਸਮੱਗਰੀ ਜੋ ਵਾਤਾਵਰਣ ਅਤੇ ਮਨੁੱਖੀ ਸਿਹਤ ਲਈ ਬਹੁਤ ਹਾਨੀਕਾਰਕ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਕਾਰਨਾਂ ਕਰਕੇ, ਪੈਨਲਾਂ ਦੀ ਮਾਰਕੀਟਿੰਗ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ।
ਹੈਲੋਜਨੇਟਿਡ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਪੇਰੋਵਸਕਾਈਟਸ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੀ ਇੱਕ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਹੈ ਜੋ ਹਾਲ ਹੀ ਦੇ ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਫੋਟੋਵੋਲਟੇਇਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਖੋਜ ਦਾ ਕੇਂਦਰ ਰਹੀਆਂ ਹਨ।
