नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की ओर बदलाव आम तौर पर एक महत्वपूर्ण बाधा का सामना करता है: खराब मौसम में बिजली का उत्पादन। शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक नई प्रकार की ऊर्जा संचयन प्रणाली बनाई है जो सौर विद्युत कोशिकाओं पर बादल और बारिश होने पर बिजली उत्पादन बनाए रखती है। हाइब्रिड ऊर्जा संचयन प्रणाली उच्च दक्षता वाले पेरोव्स्काइट सौर कोशिकाओं और उपन्यास ट्राइबोइलेक्ट्रिक नैनोजेनरेटर तकनीक का उपयोग करती है, जो सूर्य से और डिवाइस की विशेष सतह पर गिरने वाली बारिश की गतिज ऊर्जा से ऊर्जा प्राप्त करती है। डिवाइस में 100 नैनोमीटर की मोटाई वाली एक पेटेंट पतली फिल्म सतह है जो फोटोवोल्टिक सतहों को सूखा और पानी के प्रवेश से सुरक्षित रखते हुए सिर्फ एक बारिश की बूंद से 110 वोल्ट से अधिक ऊर्जा उत्पन्न करती है। यह तकनीक वास्तव में मौसम-स्वतंत्र स्वायत्त बिजली उत्पादन प्रणाली बनाने की दिशा में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करती है जो स्मार्ट शहरों और दूरदराज के स्थानों में उपयोग के लिए उपयुक्त है जहां पर्यावरण की वास्तविक समय की निगरानी की आवश्यकता होती है।
बारिश की बूंदें बिजली कैसे पैदा कर सकती हैं: हाइब्रिड सौर पैनलों के पीछे का विज्ञान
सौर ऊर्जा को ऐतिहासिक रूप से धूप वाले दिनों और नीले आसमान से जोड़ा गया है; हालाँकि, सौर प्रौद्योगिकियों के इस नए संयोजन ने विद्युत उपचारित सतह पर गिरने वाली बारिश की बूंदों के कारण होने वाले घर्षण से ऊर्जा का दोहन करने के लिए ट्राइबोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करके एक हाइब्रिड विद्युत उत्पादन प्रणाली बनाई है। हर बार जब बारिश की बूंद उपचारित पैनल के सतह क्षेत्र को छूती है और अलग हो जाती है, तो इस व्यवस्था के परिणामस्वरूप एक विद्युत चार्ज उत्पन्न होता है। नैनो एनर्जी में प्रकाशित अध्ययन के निष्कर्ष बताते हैं कि इस प्रकार के उपकरण गिरने वाली बारिश से उत्पन्न यांत्रिक प्रभाव से पर्याप्त मात्रा में उच्च वोल्टेज (110 वोल्ट तक) उत्पन्न कर सकते हैं, जिससे अन्यथा ‘खराब’ (बरसात) दिन को विद्युत ऊर्जा के उत्पादक स्रोत में बदल दिया जा सकता है।
पेरोव्स्काइट के बढ़े हुए सौर अवशोषण के पीछे का रहस्य
ये उपकरण सौर ऊर्जा का उपयोग कैसे करते हैं, इस संदर्भ में, हाइब्रिड सिस्टम का ‘सौर’ घटक हैलाइड पेरोव्स्काइट्स से बना है, जो सिंथेटिक सामग्री हैं जिन्होंने हाल ही में दक्षता के मामले में पारंपरिक सिलिकॉन से बेहतर प्रदर्शन किया है। उनकी दक्षता के स्तर के अलावा, हैलाइड पर्कोव्स्काइट नमी के प्रति भी बहुत संवेदनशील होते हैं; हालाँकि, स्पैनिश नेशनल रिसर्च काउंसिल (CSIC) के अनुसार, स्पैनिश नेशनल रिसर्च काउंसिल (CSIC) और सेविले विश्वविद्यालय के संयुक्त केंद्र, इंस्टीट्यूट ऑफ मैटेरियल्स साइंस ऑफ सेविले (ICMS) की एक टीम ने एक प्लाज्मा-उन्नत जमाव तकनीक विकसित की है, जो पानी में डुबोए जाने पर सौर कोशिकाओं के क्षरण को रोकने के लिए हैलाइड पेरोव्स्काइट सामग्री के शीर्ष पर एक सुरक्षात्मक बाधा है और सूर्य के प्रकाश को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने में उनकी दक्षता बढ़ाने के लिए सौर कोशिकाओं द्वारा अतिरिक्त प्रकाश अवशोषण की अनुमति भी देती है।
हाइब्रिड पैनल स्वायत्त सेंसर की रीढ़ क्यों हैं?
इन हाइब्रिड पैनलों के कई संभावित उपयोग हैं, खासकर इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) के संबंध में। स्केलेबल प्लाज़्मा-एन्हांस्ड रासायनिक वाष्प जमाव (पीईसीवीडी) का उपयोग करके उनका निर्माण कैसे किया जाता है, इसके परिणामस्वरूप, इस तकनीक का बड़े पैमाने पर उत्पादन करने की उनकी विधि टिकाऊ है। इन पैनलों का उपयोग ‘स्मार्ट सिटीज’ में स्वायत्त सेंसर, मौसम स्टेशनों और सहायक प्रकाश व्यवस्था को बिजली प्रदान करने के लिए किया जाएगा, जिन्हें लगातार संचालित करने की आवश्यकता होती है, भले ही सूरज चमक रहा हो या नहीं, जिसका अर्थ है कि बाहर उज्ज्वल और धूप है या बाहर तूफान आते हैं, इसके कारण कोई रुकावट नहीं होती है।
दूरस्थ विद्युत प्रणालियों में दीर्घायु संकट का समाधान
यूरोपीय अनुसंधान परिषद (ईआरसी) के शोध के अनुसार, इस तकनीक का उद्देश्य पारंपरिक बैटरियों पर हमारी निर्भरता को कम करना है, जिनका जीवनकाल सीमित है और पर्यावरण के अनुकूल नहीं हैं। पर्यावरण से (सूरज और बारिश के माध्यम से) निरंतर बिजली स्रोत प्रदान करने में सक्षम होने के कारण, ये पैनल उन स्थानों पर बिजली प्रदान करने के लिए अधिक विश्वसनीय विकल्प का प्रतिनिधित्व करते हैं जो दूरस्थ या पहुंच में कठिन हैं, जैसे कि समुद्री स्टेशन या पुल पर संरचनात्मक निरीक्षण।
