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क्रिस्टल में पाए जाने वाले प्रकाश में महत्वपूर्ण रूप से महत्वपूर्ण मोड़


एक तरह से या किसी अन्य, शोधकर्ताओं हमेशा प्रकाश के साथ खेल रहे हैं। भौतिक विज्ञानियों ने इसे ध्वनि के रूप में संग्रहीत करने वाले वैज्ञानिकों के मामले में इसे बदलने का प्रयास किया है, इस विद्युत चुम्बकीय विकिरण में कई गुण हैं जिनका उपयोग रचनात्मक और बहुत उपयोगी तरीकों से किया जा सकता है।

अब, एम्स्टर्डम (UA) और ओसाका विश्वविद्यालय (OU) की Univesity से नए काम ने सिर्फ perovskites क्रिस्टल से संबंधित एक महत्वपूर्ण खोज का खुलासा किया है जो सिर्फ बिजली में कुशलता से प्रकाश की कुंजी हो सकती है। शोध का नेतृत्व प्रो। टॉम ग्रेगोर्विक्ज़ (UA, OU) और प्रो। यासुफ़ुमी फ़ुजिवारा (OU) ने पाया है कि क्रिस्टल में मजबूत वाहक गुणन गुण होते हैं, जो पहले अज्ञात तथ्य है।

कैरियर गुणन गुण

जर्मन खनिजविज्ञानी गुस्ताव रोज द्वारा 1839 में खोजे गए और रूसी खनिज विज्ञानी काउंट लेव अलेक्सेविच पेरोव्स्की द्वारा खोजे गए, कैल्शियम टाइटेनियम ऑक्साइड (CaTiO3) के समान क्रिस्टल संरचना वाले खनिज हैं। इस संरचना को पर्कोसाइट संरचना के रूप में जाना जाता है।

सामग्रियों में अनुप्रयोग हैं, पेरोवोसाइट्स सौर कोशिकाओं को पारंपरिक सिलिकॉन वाले के लिए बेहतर माना जाता है क्योंकि वे बहुत सरल और सस्ती तकनीकों के साथ निर्मित किए जा सकते हैं। मैं इसके अलावा, perovskites का उपयोग करने वाले उपकरणों के सौर सेल की क्षमता में पिछले कुछ वर्षों में काफी वृद्धि हुई है (3.8% 2009 में 22.7% 2017 में सिंगल-जंक्शन आर्किटेक्चर में)।

कम उत्पादन लागत के साथ संयुक्त बहुत उच्च दक्षता की पेशकश की क्षमता के साथ, इन पेरोविसाइट कोशिकाओं को आज तक की सबसे तेजी से आगे बढ़ने वाली सौर तकनीक माना जाता है। उनके वांछनीय इलेक्ट्रॉनिक गुणों ने उन्हें एल ई डी, टीवी-स्क्रीन और यहां तक ​​कि लेजर के निर्माण में भी उपयोगी देखा है।

Shockley-Queisser सीमा

भौतिकविदों द्वारा पिछले वर्ष में बड़े पैमाने पर अध्ययन किए जाने के बावजूद, शोधकर्ताओं ने अभी तक इस प्रभावशाली वाहक गुणन क्षमता की खोज नहीं की थी। अब, रहस्योद्घाटन Shockley-Queisser सीमा को फिर से देखने के लिए बाध्य है।

यह सीमा, जिसे विस्तृत संतुलन सीमा के रूप में भी जाना जाता है, सौर सेल की अधिकतम सैद्धांतिक दक्षता को संदर्भित करती है (यानी प्रकाश को विद्युत में बदलने की क्षमता)। साधारण सौर कोशिकाओं में, यह सबसे कम पर होता है 30%.

हालांकि, सामग्री में जो वाहक गुणन प्रभाव प्रदर्शित करते हैं, जो सीमा पहले से ही हरा दी गई है, जिसमें अप करने की क्षमता है 44% पहुंच गए। सवाल अब यह हो जाता है कि पेरोवेसाइट्स क्या हासिल कर सकते हैं?

अब तक, शोधकर्ताओं द्वारा किए गए स्पेक्ट्रोस्कोपी अध्ययनों में सेकोसियम, सीसा और आयोडीन से बने पेर्कोवसाइट नैनोक्रिस्टल पर दिखाया गया है कि "इस प्रभाव की दक्षता किसी भी अन्य सामग्रियों के लिए अब तक की रिपोर्ट की तुलना में अधिक है।" इन अध्ययनों को सामग्री वैज्ञानिकों क्रिस डे वीर्ड और लेयरे गोमेज़ ने ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सामग्रियों से और साथ ही त्सुकुबा और नेशनल यूनिवर्सिटी डेल्फ़्ट में नेशनल एआईएसटी संस्थान के कर्मचारियों द्वारा समर्थित किया गया।

डी वेर्ड, जिन्होंने अपने पीएचडी का सफलतापूर्वक बचाव किया। इस और अन्य शोध पर शोध, का मानना ​​है कि इस खोज से क्रिस्टल के लिए नए दरवाजे खुलेंगे। डे वेर्ड ने एक बयान में कहा, "अब तक, वाहक गुणन को पेरोसाइट्स के लिए रिपोर्ट नहीं किया गया था।"

"हमने अब पाया है कि यह इस आगामी सामग्री पर बहुत मौलिक प्रभाव है। उदाहरण के लिए, यह दर्शाता है कि perovskites का उपयोग बहुत ही कुशल फोटोडेटेक्टर्स के निर्माण के लिए किया जा सकता है, और भविष्य में शायद सौर कोशिकाओं में," उसने कहा।

अध्ययन पत्रिका में प्रकाशित हुआ था प्रकृति संचार.


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