સિલિકોન સોલાર સેલમાં વપરાતા સેમિકન્ડક્ટરમાં નિકલ ઓક્સાઈડ મહત્વપૂર્ણ છે. સિલિકોન સોલાર સેલ બનાવવા માટે નિકલ ઓક્સાઇડ ફિલ્મ તૈયાર કરવી જરૂરી છે, જેની જાડાઈ નેનો સ્કેલ પર માનવ વાળની જાડાઈ કરતાં એક મિલિયન ગણી ઓછી હોય છે. નેનોસ્કેલ પર નિકલ ઓક્સાઇડ મેમ્બ્રેન વિકસાવવાની પ્રક્રિયા ખૂબ ખર્ચાળ છે, કારણ કે તેના ઉત્પાદનમાં વપરાતા સાધનોની આયાત કરવી પડે છે. પટલના વિકાસમાં વપરાતા નિકલ એસિટિલસેટોનેટ વગેરે ખૂબ ખર્ચાળ છે. તકનીકની ઊંચી કિંમત તેના ઉપયોગને મર્યાદિત કરે છે.
તાજેતરમાં, ભારતીય સંશોધકોએ આધુનિક સંરચના સાથે સિલિકોન સોલાર સેલમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ઓછા ખર્ચે મેટલ ઓક્સાઇડ લેયર વિકસાવવામાં સફળતા મેળવી છે. ઇન્ડિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજી (IIT) મંડીના સંશોધકોએ આ અભ્યાસમાં મેટલ ઑક્સાઈડથી પાતળી ફિલ્મો બનાવવા માટે ઓછી કિંમતની પ્રક્રિયા વિકસાવી છે. આ અભ્યાસ પોસાય તેવી સૌર બેટરી વિકસાવવા માટેનો માર્ગ મોકળો કરશે.
રાસાયણિક વરાળ ડિપોઝિશન ડેવલપમેન્ટ સિસ્ટમ
મેટલ ઓક્સાઇડ પાતળી ફિલ્મો બનાવવા માટે ઓછી કિંમતની પ્રક્રિયા વિકસાવવામાં આવી છે. હાલની પ્રક્રિયામાં વપરાતી સામગ્રીની સરખામણીમાં નવી વિકસિત ટેક્નોલોજીમાં વપરાતી સામગ્રી પણ સસ્તી છે, જે સિલિકોન સબસ્ટ્રેટ પર નિકલ ઓક્સાઈડની પાતળી ફિલ્મ બનાવવા માટે એરોસોલ સહાયિત રાસાયણિક વરાળ ડિપોઝિશન તકનીકનો ઉપયોગ કરે છે.
ઓછી કિંમત
સૌર કોષો બનાવવા માટે મેટલ ઓક્સાઇડ લેયર બનાવવા માટે વિકસાવવામાં આવેલી ટેક્નોલોજી ખર્ચ-અસરકારક છે. તેનો ઉપયોગ અત્યાધુનિક આર્કિટેક્ચર સાથે સિલિકોન ફોટોવોલ્ટેઇક ઉપકરણો બનાવવાની પ્રક્રિયામાં સુધારો કરશે, જેનાથી વ્યાપારી તકનીકોની કિંમત અને જટિલતામાં ઘટાડો થશે. આ ટેકનોલોજી વિકાસના પ્રારંભિક તબક્કામાં છે. વિકાસના વધતા સ્તર સાથે, આ તકનીકને ઉદ્યોગોમાં પણ અપનાવી શકાય છે.
વિજ્ઞાન અને એન્જિનિયરિંગમાં ઉપયોગી
સંશોધક ડૉ. કુણાલ ઘોષના જણાવ્યા અનુસાર, “એરોસોલ-આસિસ્ટેડ કેમિકલ વેપર ડિપોઝિશન (CVP) ટેક્નોલોજી સિલિકોન સહિત વિવિધ સપાટીઓ પર ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી પાતળી ફિલ્મો બનાવી શકે છે. આ માટે, એરોસોલના રૂપમાં બાષ્પ અવસ્થામાં પુરોગામી સામગ્રીનો ઉપયોગ થાય છે. એરોસોલનો ઉપયોગ ઓક્સાઇડ આધારિત સામગ્રીની વિશાળ શ્રેણીને ચોક્કસ રીતે જમા કરવા માટે થઈ શકે છે. આનો ઉપયોગ મટીરીયલ સાયન્સ અને એન્જિનિયરિંગમાં વિવિધ એપ્લિકેશનો માટે કરી શકાય છે.”
સંશોધકોએ નિકલ નાઈટ્રેટની 15 નેનોમીટર જાડાઈની નિકલ ઓક્સાઇડ ફિલ્મ વિકસાવી અને તેનો અભ્યાસ કર્યો. સિલિકોન સબસ્ટ્રેટ પર જમા થયેલી પાતળી ફિલ્મની ડાયોડ લાક્ષણિકતાઓ એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે તે સૌર કોષો બનાવવા માટે જરૂરી ગુણધર્મો ધરાવે છે.
સૌર ઉદ્યોગમાં નવો યુગ
ડૉ. ઘોષે કહ્યું, “અમને જાણવા મળ્યું છે કે આ પ્રક્રિયા સૌર કોષો માટે મેટલ ઓક્સાઇડ મેમ્બ્રેન ઉત્પાદનની કિંમત ઘટાડી શકે છે, અને તેનો વ્યાપક ઉપયોગ કરી શકાય છે. આ એક નવી પદ્ધતિ છે જે વર્તમાન ઉત્પાદન તકનીકોની કિંમત અને જટિલતાને ઘટાડવાની અને સૌર ઉદ્યોગમાં નવા યુગની શરૂઆત કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. સાધનસામગ્રી સહિત સમગ્ર પ્રક્રિયાનો વિકાસ ઇન-હાઉસ કરવામાં આવ્યો હોવાથી, આ અદ્યતન આર્કિટેક્ચર સિલિકોન સોલાર સેક્ટરમાં આત્મનિર્ભરતા હાંસલ કરવામાં પણ યોગદાન આપશે.”