மழையில் மின்சாரம் தரும் கலப்பின சோலார் செல்கள்! (Hybrid Solar Cells)

சூரிய ஒளிக்கதிர்வீச்சை தூய மின்னாற்றலாக மாற்றும் ஒளிமின்னழுத்த செல்கள் (Photovoltaic Solar Cells), நவீன பசுமை ஆற்றல் புரட்சியின் முதுகெலும்பாகத் திகழ்கின்றன. எனினும், வானில் மேகமூட்டம் சூழ்ந்து பலத்த மழை பெய்யும் போது வழக்கமான சோலார் பேனல்களின் மின் உற்பத்தி 80% முதல் 90% வரை சரிந்துவிடுவது ஒரு மிகப்பெரிய சவாலாக இருந்து வருகிறது. இந்த வரம்பை உடைத்தெறியும் வகையில், வெயில் காலத்தில் சூரிய ஒளியிலிருந்தும், மழைக் காலத்தில் விழும் மழைத்துளிகளின் இயக்க ஆற்றலிலிருந்தும் மின்சாரம் தயாரிக்கும் ‘கலப்பின சோலார் செல்கள்’ (All-Weather Hybrid Solar Cells) உருவாக்கப்பட்டுள்ளன ^[1].

உராய்வு மின்சார நானோ ஜெனரேட்டர் (Triboelectric Nanogenerator – TENG)

இந்தக் கலப்பின அமைப்பில் வழக்கமான சிலிகான் சோலார் செல்லின் மேல் அடுக்கில் மிக மெல்லிய, ஒளி ஊடுருவக்கூடிய ‘உராய்வு மின்சார நானோ ஜெனரேட்டர்’ (TENG) பொருத்தப்படுகிறது. இரண்டு வெவ்வேறு பொருட்கள் ஒன்றோடு ஒன்று உராய்ந்து பிரியும் போது மின்சுமை பரிமாற்றம் ஏற்படும் ‘உராய்வு மின்னேற்ற’ (Triboelectric Effect) விதியே இதன் அடிப்படையாகும். மழைத்துளி விழும்போது, அது TENG அடுக்கில் உள்ள பாலிமர் பரப்பைத் தொட்டு உராய்ந்து விலகும்போது மேற்பரப்பில் நேர் மற்றும் எதிர் மின்சுமைகள் தூண்டப்பட்டு மின்சாரம் உற்பத்தியாகிறது ^[2].

ஒளி ஊடுருவும் பாலிமர் வடிவமைப்பு (Optical Transparency)

மழைத்துளியில் இருந்து மின்சாரம் எடுக்கும் கூடுதல் அடுக்கு சோலார் பேனலின் சூரிய ஒளி உறிஞ்சுதலைத் தடுத்துவிடக் கூடாது என்பதற்காக, நானோ தொழில்நுட்ப வல்லுநர்கள் பிடிஎம்எஸ் (PDMS) எனப்படும் மீள்தன்மை கொண்ட ஒளி ஊடுருவும் பாலிமர்களைப் பயன்படுத்துகின்றனர். இந்த அடுக்கானது 95% சூரிய ஒளியைத் தடையின்றி கீழே உள்ள சோலார் செல்லுக்குள் கடத்துவதோடு மட்டுமல்லாமல், மழைத்துளிகள் மேற்பரப்பில் தேங்கி ஒட்டாமல் வழுக்கிக்கொண்டு உருண்டோடவும் வழிசெய்கிறது.

வழக்கமான சோலார் vs கலப்பின சோலார்: ஒப்பீட்டு அட்டவணை (Comparison)

எதிர்காலக் கூரை மின் உற்பத்தியில் புரட்சி (Rooftop Clean Energy)

அதிக மழைப்பொழிவு கொண்ட கேரளா, மேகாலயா மற்றும் தென்கிழக்கு ஆசிய நாடுகளில் இத்தகைய கலப்பின பேனல்கள் மிகப்பெரிய வரப்பிரசாதமாக அமையும். பேனலின் மேற்பரப்பில் விழும் ஒவ்வொரு மழைத்துளியும் சுமார் 200 மைக்ரோவாட் வரை மின்சாரத்தை உருவாக்க முடியும். உற்பத்திச் செலவைக் குறைத்து வணிக ரீதியாக சந்தைக்குக் கொண்டுவரும் ஆய்வுகள் தற்போது தீவிரமாக நடைபெற்று வருகின்றன.

ஆதாரங்கள் மற்றும் மேற்கோள்கள் (References)