IIT बॉम्बे की नई टेंडम सौर सेल तकनीक से सौर ऊर्जा लागत में काफी कमी और दक्षता बढ़ने वाली है:
परिचय:
- भारत के नवीकरणीय ऊर्जा परिदृश्य के लिए एक ऐतिहासिक विकास में, IIT बॉम्बे ने अगली पीढ़ी की सौर सेल तकनीक का अनावरण किया है जो दक्षता और सामर्थ्य दोनों में एक बड़ी छलांग प्रदान करती है। IIT बॉम्बे के शोधकर्ताओं ने एक उच्च दक्षता वाला टेंडेम सौर सेल विकसित किया है, जिसकी बिजली रूपांतरण दक्षता वर्तमान में लगभग 20 प्रतिशत की तुलना में लगभग 30 प्रतिशत है।
- इससे पारंपरिक सौर प्रौद्योगिकी की तुलना में दक्षता में 25-30 प्रतिशत की वृद्धि होने की उम्मीद है और संभावित रूप से सौर ऊर्जा की लागत में लगभग 1 रुपये प्रति किलोवाट घंटा की कमी आएगी, जबकि वर्तमान में यह 2.5-4 रुपये प्रति यूनिट है।
टैंडम सोलर सेल प्रौद्योगिकी: एक गेम-चेंजर
- राष्ट्रीय फोटोवोल्टिक अनुसंधान एवं शिक्षा केंद्र (NCPRE) में विकसित इस नवाचार में पेरोवस्काइट और सिलिकॉन सामग्रियों को मिलाकर एक संयुक्त संरचना का उपयोग किया गया है, जिससे एक सौर सेल का निर्माण हुआ है, जो भारत की स्वच्छ ऊर्जा क्षमता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकता है।
- नई विकसित तकनीक चार-टर्मिनल (4T) टेंडेम सोलर सेल डिज़ाइन पर आधारित है। इस आर्किटेक्चर में, एक अर्ध-पारदर्शी हैलाइड पेरोव्स्काइट-आधारित शीर्ष सेल को सिलिकॉन-आधारित निचले सेल पर परतदार बनाया जाता है, जिससे दोनों स्वतंत्र रूप से कार्य कर सकते हैं।
- यह विन्यास बिजली रूपांतरण दक्षता और परिचालन स्थिरता को बढ़ाता है।
- पेरोव्स्काइट लाभ: हैलाइड पेरोव्स्काइट्स को उनके असाधारण प्रकाश अवशोषण और कम विनिर्माण लागत के लिए जाना जाता है। आईआईटी बॉम्बे की सफलता पेरोव्स्काइट की प्रमुख खामी, इसके छोटे जीवनकाल को भी संबोधित करती है, जिससे इसकी स्थायित्व लगभग 10 साल तक बढ़ जाती है।
- परिचालन स्थायित्व: टेंडेम सेल गर्मी और कम रोशनी की स्थिति में स्थिर रहता है, जिससे विविध भारतीय जलवायु में इसकी व्यवहार्यता में सुधार होता है। शोध दल ने बताया कि यह समाधान न केवल ऊर्जा उत्पादन में सुधार करता है बल्कि बेहतर भूमि-उपयोग दक्षता भी सक्षम बनाता है, जो भारत जैसे घनी आबादी वाले देश के लिए महत्वपूर्ण है।
सौर ऊर्जा पारिस्थितिकी तंत्र पर संभावित प्रभाव:
- बढ़ी हुई दक्षता और लागत में कमी: यह पारंपरिक तकनीकों की तुलना में बिजली रूपांतरण दक्षता को 25-30% तक बढ़ाता है। इससे सौर बिजली की लागत में लगभग ₹1 प्रति kWh की कमी आने की उम्मीद है, जो वर्तमान ₹2.5-4 प्रति यूनिट से बहुत कम है।
- आयात निर्भरता में कमी: वर्तमान में, भारत सौर-ग्रेड कच्चे माल के लिए चीन पर बहुत अधिक निर्भर है। पेरोवस्काइट सामग्री, जिसे स्थानीय रूप से उपलब्ध रसायनों का उपयोग करके संश्लेषित किया जा सकता है, इस निर्भरता को कम करने में मदद करेगी।
- हरित हाइड्रोजन पहल के लिए समर्थन: महाराष्ट्र सरकार और आईआईटी बॉम्बे इस नई सौर तकनीक का उपयोग करके हरित हाइड्रोजन उत्पादन पर ध्यान केंद्रित करते हुए उरण में एक स्वच्छ ऊर्जा केंद्र पर सहयोग कर रहे हैं। हाइड्रोजन का स्थायी रूप से उत्पादन करने के लिए पानी के फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल विभाजन के लिए उच्च दक्षता वाले टेंडेम सेल महत्वपूर्ण हैं।
भारत के ऊर्जा भविष्य के लिए रणनीतिक महत्व:
- यह विकास राष्ट्रीय सौर मिशन और इसकी नेट ज़ीरो 2070 प्रतिबद्धता के तहत भारत के दीर्घकालिक लक्ष्यों के अनुरूप है। चूँकि भूमि की कमी और सामग्री का आयात भारत के नवीकरणीय ऊर्जा लक्ष्यों को चुनौती दे रहा है, इसलिए इस तरह के उच्च दक्षता वाले स्वदेशी समाधान भूमि या पूंजीगत लागत में आनुपातिक वृद्धि के बिना सौर ऊर्जा को बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
- इसके अतिरिक्त, इन कोशिकाओं को छतों, वाहनों और इमारतों में एकीकृत करने की क्षमता उनके अनुप्रयोग बहुमुखी प्रतिभा को बढ़ाती है, जिससे भारत एक विकेंद्रीकृत और लचीले ऊर्जा ग्रिड के करीब पहुँच जाता है।
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