दुय्यम बॅटरियां, जसे की लिथियम आयन बॅटरियां, एकदा साठवलेली ऊर्जा वापरल्यानंतर पुन्हा चार्ज करणे आवश्यक आहे.जीवाश्म इंधनावरील आपले अवलंबित्व कमी करण्याच्या प्रयत्नात, शास्त्रज्ञ दुय्यम बॅटरी रिचार्ज करण्याचे शाश्वत मार्ग शोधत आहेत.अलीकडे, अमर कुमार (TIFR हैदराबादमधील TN नारायणन यांच्या प्रयोगशाळेतील पदवीधर विद्यार्थी) आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी प्रकाशसंवेदनशील पदार्थांसह कॉम्पॅक्ट लिथियम आयन बॅटरी एकत्र केली आहे जी थेट सौर ऊर्जेने रिचार्ज केली जाऊ शकते.
बॅटरी रिचार्ज करण्यासाठी सौर ऊर्जेचे चॅनेल करण्याच्या सुरुवातीच्या प्रयत्नांमध्ये फोटोव्होल्टेइक सेल आणि बॅटरीचा वापर स्वतंत्र संस्था म्हणून केला गेला.सौर ऊर्जेचे फोटोव्होल्टेइक पेशींद्वारे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर होते जे परिणामी बॅटरीमध्ये रासायनिक ऊर्जा म्हणून साठवले जाते.या बॅटरीमध्ये साठवलेली ऊर्जा नंतर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांना उर्जा देण्यासाठी वापरली जाते.एका घटकापासून दुसऱ्या घटकापर्यंत ऊर्जेचा हा रिले, उदाहरणार्थ, फोटोव्होल्टेइक सेलपासून बॅटरीपर्यंत, उर्जेमध्ये काही प्रमाणात तोटा होतो.ऊर्जेची हानी रोखण्यासाठी, बॅटरीमध्येच प्रकाशसंवेदनशील घटकांच्या वापराचा शोध घेण्याकडे वळले.बॅटरीमध्ये प्रकाशसंवेदनशील घटक एकत्रित करण्यात लक्षणीय प्रगती झाली आहे ज्यामुळे अधिक कॉम्पॅक्ट सौर बॅटरी तयार होतात.
डिझाइनमध्ये सुधारणा झाली असली तरी, विद्यमान सौर बॅटरीमध्ये अजूनही काही कमतरता आहेत.विविध प्रकारच्या सौर बॅटरींशी संबंधित यातील काही तोटे म्हणजे: पुरेशी सौरऊर्जा वापरण्याची क्षमता कमी होणे, सेंद्रिय इलेक्ट्रोलाइटचा वापर ज्यामुळे बॅटरीमधील प्रकाशसंवेदनशील सेंद्रिय घटक खराब होऊ शकतो आणि बॅटरीच्या निरंतर कार्यक्षमतेत अडथळा आणणारी साइड उत्पादनांची निर्मिती. दीर्घकालीन.
या अभ्यासात, अमर कुमार यांनी नवीन प्रकाशसंवेदनशील सामग्री शोधण्याचा निर्णय घेतला ज्यामध्ये लिथियम देखील समाविष्ट करता येईल आणि एक सौर बॅटरी तयार केली जाईल जी लीक-प्रूफ असेल आणि सभोवतालच्या परिस्थितीत कार्यक्षमतेने कार्य करेल.दोन इलेक्ट्रोड्स असलेल्या सौर बॅटरीमध्ये सामान्यत: एका इलेक्ट्रोडमध्ये प्रकाशसंवेदनशील रंगाचा समावेश असतो जो एका स्थिर घटकासह भौतिकरित्या मिसळला जातो ज्यामुळे बॅटरीमधून इलेक्ट्रॉनचा प्रवाह चालविण्यास मदत होते.इलेक्ट्रोड जे दोन पदार्थांचे भौतिक मिश्रण आहे त्याला इलेक्ट्रोडच्या पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळाच्या इष्टतम वापरावर मर्यादा आहेत.हे टाळण्यासाठी, TN नारायणन यांच्या गटातील संशोधकांनी एकल इलेक्ट्रोड म्हणून कार्य करण्यासाठी प्रकाशसंवेदनशील MoS2 (मॉलिब्डेनम डिसल्फाइड) आणि MoOx (मॉलिब्डेनम ऑक्साईड) ची हेटरोस्ट्रक्चर तयार केले.हेटेरोस्ट्रक्चर असल्याने ज्यामध्ये MoS2 आणि MoOx रासायनिक वाष्प निक्षेप तंत्राद्वारे एकत्र जोडले गेले आहेत, हे इलेक्ट्रोड अधिक पृष्ठभागाच्या क्षेत्रास सौर ऊर्जा शोषण्यास अनुमती देते.जेव्हा प्रकाश किरण इलेक्ट्रोडवर आदळतात, तेव्हा प्रकाशसंवेदी MoS2 इलेक्ट्रॉन निर्माण करतो आणि त्याच वेळी छिद्रे नावाच्या रिक्त जागा निर्माण करतो.MoOx इलेक्ट्रॉन आणि छिद्र वेगळे ठेवते आणि इलेक्ट्रॉन्स बॅटरी सर्किटमध्ये स्थानांतरित करते.
ही सौर बॅटरी, जी पूर्णपणे सुरवातीपासून एकत्रित केली गेली होती, जेव्हा सिम्युलेटेड सौर प्रकाशाच्या संपर्कात आली तेव्हा ती चांगली चालते.या बॅटरीमध्ये वापरल्या जाणार्‍या हेटरोस्ट्रक्चर इलेक्ट्रोडच्या रचनेचा ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपनेही विस्तृत अभ्यास केला गेला आहे.MoS2 आणि MoOx लिथियम अॅनोडच्या सहाय्याने विद्युत् प्रवाह निर्माण करणाऱ्या यंत्रणेचा शोध घेण्याच्या दिशेने अभ्यासाचे लेखक सध्या कार्यरत आहेत.ही सौर बॅटरी प्रकाशासह प्रकाशसंवेदनशील सामग्रीचा उच्च संवाद साधत असताना, लिथियम आयन बॅटरी पूर्णपणे रिचार्ज करण्यासाठी इष्टतम विद्युत् पातळी निर्माण करणे अद्याप बाकी आहे.हे उद्दिष्ट लक्षात घेऊन, TN नारायणन यांची प्रयोगशाळा सध्याच्या सौर बॅटरीच्या आव्हानांना तोंड देण्यासाठी अशा प्रकारचे हेटरोस्ट्रक्चर इलेक्ट्रोड्स कसे मार्ग प्रशस्त करू शकतात याचा शोध घेत आहे.
पोस्ट वेळ: मे-11-2022