پھل چائے سے ڈائی سینسیٹائزڈ سولر سیل یا شمسی سیل بنانے کا طریقہ

ڈائی سینسیٹائزڈ شمسی سیلوں کی جدت نے آلے کی صلاحیت کو اس حد تک بڑھا دیا ہے جہاں یہ مہنگا سلیکن شمسی خلیوں کو مکمل طور پر ختم کرسکتا ہے۔

درج ذیل مضمون میں یہ بیان کیا گیا ہے کہ آپ انتہائی عام ماد usingوں کا استعمال کرکے اس ورسٹائل ڈائی سینسیٹائزڈ شمسی سیل کو آسانی سے کیسے بناسکتے ہیں۔

یہ تجربہ شمسی خلیوں میں الیکٹران ڈونرز کی حیثیت سے کام کرنے کے لئے پودوں میں نامیاتی مرکب کو خاص طور پر نامیاتی رنگوں کے استعمال کے تصور پر انحصار کرتا ہے۔

شمسی سیل میں سیمیکمڈکٹر مادی سلکان کے بجائے ، ہم نے ٹائٹینیم آکسائڈ (ٹی او 2) استعمال کیا ہے ، جو سیمیکمڈکٹر بھی ہے۔ ٹائیو 2 کی خصوصیات یہ سورج کی روشنی کو اور بھی بہتر جذب کرنے کی اجازت دیتی ہیں اگر یہ کسی نامیاتی رنگ کے ساتھ ’سنسیدہ‘ ہو۔

رنگ حساسیت والے شمسی خلیوں کی کارکردگی روایتی شمسی خلیوں کی کارکردگی کی ایک تہائی سے 7٪ زیادہ ہے۔ اگرچہ یہ کوئی وسیع فائدہ نہیں ہے ، لیکن سلیکون خلیوں کے مقابلے میں آسان مینوفیکچرنگ عمل کی وجہ سے ڈائی سینسیٹائزڈ سولر سیلس سستے ہیں جو پیچیدہ بھی ہیں۔

مستقبل کا شمسی سیل؟

اگرچہ رنگنے کے ساتھ حساس شمسی خلیوں کو تجارتی لحاظ سے کامیاب ہونے میں کچھ سال لگ سکتے ہیں ، لیکن یہ صحیح راہ پر گامزن رہے گا بشرطیکہ کچھ معاملات حل ہوجائیں۔

سب سے پہلے ، خلیوں کی طویل مدتی استحکام کے معاملات سے نپٹنا پڑتا ہے کیوں کہ آخر کار آکسیجن اسے نقصان پہنچا دیتا ہے۔

رسبریوں یا پھلوں کی چائے سے ایک مناسب رنگ لیا جاسکتا ہے۔ کچھ دیگر اجزاء جیسے لو امیسیویٹی (لو-ای) گلاس اور ٹائٹینیم آکسائڈ شامل کریں ، اور کٹ بنانے کے ل you آپ اپنے پاس تمام اجزاء رکھتے ہیں۔ اس تجربے میں ، ہم سرخ رنگ کے لئے گلاب بردار چائے استعمال کررہے ہیں۔

ضروری سامان

• شیٹ گلاس (ٹکڑے ٹکڑے) جس میں ایک طرف موجودہ طرز عمل موجود ہے۔ یہ کٹس میں دستیاب ہیں اور آن لائن بھی مل سکتی ہیں۔ متبادل کے طور پر ، آپ لو ای گلاس کے ساتھ جا سکتے ہیں اور یہ گلیزئیر سے حاصل کیے جاسکتے ہیں ، کیونکہ تھرمل موصلیت ونڈوز کی تیاری میں ماد .ہ شامل کیا جاتا ہے۔ ہم تجویز کرتے ہیں کہ 5 x 2 سینٹی میٹر طول و عرض کے ساتھ دو ٹکڑے حاصل کریں۔
• ٹی او 2 اور پولیٹیلین گلیکول۔ مؤخر الذکر مختلف مرہم میں ایک معیاری جزو ہے لیکن اس تجربے میں ، یہ ٹائٹینیم آکسائڈ کو معطل کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔
• یہ اشیاء مقامی کیمسٹ سے خریدی جاسکتی ہیں۔ آپ کو یہ بھی یقینی بنانا ہوگا کہ پولیتھیلین گلائکول کا مائع ہونے کے علاوہ انو وزن 300 ہے۔
• اگر آپ انٹرنیٹ سے اپنی کٹ خریدتے ہیں تو ، یہ عام طور پر سفید معطلی کے ساتھ آتا ہے ، جس سے چیزیں آسان ہوجاتی ہیں۔ آپ اس بات کو یقینی طور پر جان سکتے ہیں کہ ٹی او 2 کا ذرہ سائز عین مطابق ہے (لگ بھگ 20nm) اور باریک تنہا ہے ، جو آپ خود کر رہے ہیں تو اسے حاصل کرنا انتہائی مشکل ہے۔
• آپ کو سفید ٹوتھ پیسٹ ، ٹِپِس-ایکس ، سفید پینٹ یا اسی طرح کے ماد .ے میں بطور وائٹینر شامل ہو سکتے ہیں۔
• اس تجربے میں ، ہم نے 65 فیصد ایتھنول میں بطور الیکٹرویلیٹ آئوڈین کا حل استعمال کیا ہے۔ اگرچہ یہ اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے ، لیکن یہ صرف ایک تہائی زیادہ موجودہ بجلی پیدا کرتا ہے جتنا عام الیکٹرویلیٹ۔
• ہمارے ٹیسٹ میں استعمال ہونے والی پھلوں کی چائے گلاب کی حیثیت رکھتی ہے ، لیکن حبسکس بھی کام کرتا ہے۔
• ایک گیس کیمپنگ چولہا اور ہلکا.
• ایک لیبارٹری اسٹینڈ کلیمپ ، رنگ اور اسکرین کے ساتھ۔ بیکنگ کے دوران اسکرین کا کام شیشے کی حمایت کرنا ہے۔
• ایک پائپٹ لیکن اگر آپ کے پاس کچھ نہیں ہے تو ، چائے کا چمچ ٹائٹینیم آکسائڈ معطلی کو شیشے پر کھینچنے کی اجازت دے کر متبادل کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے۔
• چمٹی ، کیتلی ، ٹیپوٹ ، ہیئر ڈرائر اور سیلو ٹیپ۔
• ایلومینیم ورق کی ایک شیٹ۔
• ایک پیٹری ڈش یا باقاعدہ فلیٹ پیالہ یا سوپ پلیٹ۔
• ٹائٹینیم آکسائڈ پھیلانے کے لئے گریفائٹ پنسل اور گلاس یا پلاسٹک کارڈ کا ایک ٹکڑا۔
• ایک ملٹی میٹر سیٹ۔

ڈائی سینسیٹائزڈ سولر سیل کس طرح کام کرتے ہیں

ڈائی سینسیٹائزڈ سولر سیل کی تعمیر شیشے کی دو فلیٹ شیٹوں سے بنا ہوا ہے جس کے ایک طرف بجلی سے چلنے والی پرت ہے۔ کوندکٹو کوٹنگ عام طور پر دھات کے آکسائڈ سے بنی ہوتی ہے۔

شیئر کے دو ٹکڑوں کے درمیان شناخت کی گئی ہے جس میں تقریبا 20 اینیم ماپنے والے ٹیو 2 کرسٹل کا ایک ایڈی کوٹنگ (لگ بھگ 10 μm) گلاس کے دونوں ٹکڑوں کے درمیان شناخت کیا گیا ہے۔

اس کے بعد ، رنگت اس غیر محفوظ کوٹنگ پر رکھی جاتی ہے۔ صنعت میں ، حساس شمسی خلیوں کے لئے منتخب کردہ رنگ میں نوبل میٹل روتھینیم ہوتا ہے۔

تاہم ، قدرتی طور پر دستیاب سرخ رنگوں کو جانچنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔ ٹائٹینیم آکسائڈ کرسٹل کے ناقابل یقین حد تک منفی سائز اور ان کے مابین فرق کی وجہ سے ، غیر محفوظ ڈھانچے میں سطح کا ایک بہت بڑا موثر رقبہ ہوتا ہے اور ڈائی کوٹنگ نمایاں طور پر پتلی ہوتی ہے۔

درست آپریشن کے ل This یہ بہت ضروری ہے کیونکہ رنگنا ایک برقی برقی موڑ ہے۔

جس وقت روشنی کی کرن کسی ڈائی انو سے ٹکرا جاتی ہے ، وہ الیکٹران کو ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ میں پھینک دیتی ہے۔

الیکٹران ٹائٹینیم آکسائڈ اور شیشے کی چادر کے مابین پوزیشن میں آنے والے کوڈیوٹو کوٹنگ (ورکنگ الیکٹروڈ) میں جمع ہوتے ہیں۔

کاؤنٹر الیکٹروڈ کے طور پر کام کرنے کے لئے پلٹائیں کی طرف ایک اور ترسازی پرت ضروری ہے ، اور الیکٹروڈ کے مابین کا فاصلہ الیکٹروائٹ حل کے ساتھ پیش کیا گیا ہے۔

یہیں سے صنعتی ایسٹونٹریٹائل الیکٹرویلیٹ کے بجائے سادہ آئوڈین نمک حل کا اطلاق ہوتا ہے جو بہت زیادہ اتار چڑھاؤ اور زہریلا ہوتا ہے۔ الیکٹرویلیٹ حل میں ٹرائی آئوڈائڈ انووں کو 'مجبور' کیا گیا ہے کہ وہ آئوڈائڈ انو کی تشکیل کے ل counter انسداد الیکٹروڈ کے ساتھ پہنچیں۔

یہ اسی صورت میں ہوتا ہے جب ایک کیٹیلسٹ کو الیکٹروڈ سے متعارف کرایا جاتا ہو اور وہیں سے ہی پنسل سے گریفائٹ آتا ہے۔ صنعتی سطح کے لئے ، اتپریرک کا استعمال انتہائی مہنگا پلاٹینم ہوتا ہے۔

یہ تجربہ الیکٹران کا مطالبہ کرتا ہے۔ دوسرے الیکٹروڈ پر الیکٹرانوں کی زیادتی برقی صلاحیت پیدا کرتی ہے جس کو ٹیپ کیا جاسکتا ہے۔

ایک موجودہ بہاؤ اس وقت ہوسکتا ہے اگر بوجھ کے استعمال سے الیکٹروڈ بیرونی طور پر جڑے ہوں۔

حل کے اندر موجود آئوڈائڈ انو الیکٹرانوں کو ڈائی میں چھوڑ دیتے ہیں اور اس عمل کے دوران ٹرائی آئوڈائڈ انووں میں تبدیل ہوجاتے ہیں جو بدلے میں برقی سرکٹ کو مکمل کرتے ہیں۔

شمسی سیل کا سبسٹریٹ ونڈو کا ایک عام شیشہ ہے جو تقریبا، 2 ملی میٹر موٹا ہوتا ہے جس کی ایک صاف ، ترسیل بخش دھات آکسائڈ پرت ہوتی ہے (جیسے زنک آکسائڈ)۔ افسوس کے ساتھ ، یہ کوٹنگ آپ خود نہیں بن سکتی۔

مرحلہ وار عمل

ڈائی سینسیٹائزڈ سولر سیل بنانے کے طریقہ کار کے قدم بہ قدم ذیل میں وضاحت اور تصویر کے ذریعے واضح کیا گیا ہے۔

ٹائٹینیم پاؤڈر کا ذرہ سائز 15-25 ینیم کے لگ بھگ ہے ، جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے۔

1. اس کے ساتھ ملائیں پولی ایتھائیلین گلائیکول ، جو ایک روغن ایملسیفائنگ ایجنٹ ہے ، اور اس وقت تک احتیاط سے ہلچل مچائیں جب تک کہ کوئی چپچپا کریم حاصل نہ ہوجائے۔

2) الیکٹرولائٹ کے ل you ، آپ ایتھنول میں آئوڈین کا انتخاب کرسکتے ہیں ، لیکن تجارتی طور پر دستیاب ریڈوکس الیکٹرولائٹ کے مقابلے میں نتائج اوسط سے کم ہوسکتے ہیں۔

3) ایک ملٹی میٹر یونٹ پکڑو اور مزاحمت کی حد طے کرو تاکہ شیشے کے ٹکڑے کا کون سا رخ موزوں ہے۔

)) اگلا ، سیلٹوٹائپ کا استعمال کرتے ہوئے ٹیبل پر شیشے کو محفوظ بنائیں جبکہ اس کے سامنے موزوں کنڈکٹیو کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔

5) اگر آپ کے پاس پپیٹ ہے تو ، ٹی آئ او 2 کریم یا پیسٹ میں سے کچھ نکالیں ، اور گلاس کی ترسیل کی سطح پر کئی قطرے ڈالیں۔

6) اس کے بعد ، پلاسٹک کارڈ یا گلاس کے مختلف ٹکڑے کا استعمال کرتے ہوئے ، قطروں کو اچھی طرح سے ہڑتال کریں۔ شیشے کے ٹکڑے کو آہستہ آہستہ ٹیو 2 پیسٹ کے اوپر سلائیڈ کرکے یکساں کوٹ حاصل کرنے کی کوشش کریں۔

7) اس کے بعد ، شیشے کے ارد گرد سیلو ٹیپ کو باہر نکالیں ، اسے ٹیبل سے آزاد کریں۔

8) ہم تندور میں یا کسی گیس کے چولھے کی طرح کھلی آگ کے اوپر کوٹنگ بیکنگ کی تجویز کرتے ہیں۔ متوقع درجہ حرارت 450 ° C کے آس پاس ہے۔ ایک بار جب یہ سیٹ ہوجائے تو ، سپورٹ اسکرین کا برنر شعلے سے کچھ سینٹی میٹر کے فاصلے پر بندوبست کریں اور شیشے کے ٹکڑے کو اس کے اوپر ٹیو 2 کوٹنگ لگا دیں۔

9) ٹائٹینیم آکسائڈ پرت اپنے نامیاتی مواد کی وجہ سے بیکنگ کے عمل کے آغاز پر اپنے رنگ کو بھوری میں تبدیل کردے گی۔ لیکن آپ کو عمل کے اختتام کے دوران ٹی او 2 کے رنگ سفید ہونے کا رنگ یقینی بنانا ہوگا۔

10) ہم سختی سے مشورہ دیتے ہیں کہ شیشے کے لئے ٹھنڈک کے مناسب وقت کی اجازت دی جائے بصورت دیگر اس کے بکھر جانے کا امکان موجود ہے۔ ایک ٹپ یہ ہے کہ شیشے کو کسی ٹھنڈے علاقے میں (عام طور پر کنارے کے قریب) منتقل کیا جائے اور اسے جلد سے ہٹ اسکرین سے بے گھر نہ کیا جائے۔

11) اب وقت آگیا ہے کہ پھل چائے کو ابلتے پانی سے تیار کریں۔ ہمارے تجربے میں ، ہم نے پانی اور چائے کے تھیلے کم استعمال کیے۔ پلے ہوئے پھل چائے کا حل ایک بڑے کٹورا میں ڈالیں۔ اگر آپ کے پاس فروٹ چائے کے تھیلے نہیں ہیں تو ، آپ سرخ چوقبصور کا رس ، رسبری کا رس یا سرخ سیاہی بھی لے سکتے ہیں۔

12) ایک بار جب گلاس کا ٹکڑا کمرے کے درجہ حرارت کے ارد گرد حاصل کرلیا تو ، آپ اسے احتیاط سے پیالے میں سلائڈ کرسکتے ہیں اور اسے کئی منٹ تک بھگو سکتے ہیں۔

13) جیسا کہ ججب کے عمل سے گزر رہا ہے ، آپ دوسرے گلاس کے ٹکڑے کی کوندکٹاوی سمت کو ڈھیر سارے گریفائٹ سے ڈھکنا شروع کرسکتے ہیں جو سیسہ پنسل سے حاصل ہوتا ہے۔ یہ کوٹنگ الیکٹروڈ سے الیکٹروائٹ میں الیکٹرانوں کو لے جانے کے لئے ایک کاتیلسٹ کی حیثیت سے کام کرے گی۔

14) اس کے بعد ، چائے کے غسل سے conductive شیشے کا ٹکڑا نکالیں۔ ٹائٹینیم آکسائڈ پرت چائے کا رنگ جذب کر لے گی (تصویر کے مرکز کو دیکھیں)۔ اس کے بعد ، گلاس کو صاف پانی یا ایتھنول سے کللا کریں اور پانی کے ہر قطرہ سے نجات حاصل کرنے کے لئے ہیئر ڈرائر استعمال کریں .

15) اس کے بعد ، دونوں گلاس کے ٹکڑوں کو ایک دوسرے کے ساتھ چلنے والی سطح کی ایک دوسرے کے ساتھ مل کر بندوبست کریں اور سرے آفسیٹ ہوجائیں۔ آپ کو اس بات کا خاص خیال رکھنا چاہئے کہ دونوں کے شیشے پھسل نہ جائیں کیونکہ اس سے ٹی آئ 2 ٹوٹ جاتا ہے۔

16) اس کے بعد ، گلاس کے ٹکڑوں کو کاغذ کے کلپس (تھوڑا سا ترمیم یا اپنے ارد گرد لپیٹ کر عام سیلوٹائپ استعمال کرکے) ایک ساتھ تھام لیا جاسکتا ہے۔

17) اب ، شیشے کے دو ٹکڑوں کے مابین الیکٹرویلیٹ شامل کریں۔ یہ تجویز کی جاتی ہے کہ آپ شیشے کے ٹکڑوں کے ہر ایک طرف الیکٹرویلیٹ کے کچھ قطرے رکھیں اور کیشکا عمل کی وجہ سے وہ شیشوں کے بیچ کھینچیں گے۔

18) بات یہ ہے کہ ، آپ کے پھلوں کے رس پر مبنی ڈائی سینسیٹائزڈ شمسی سیل اب جانچ کے لئے تیار ہے۔ ملٹی میٹر کا استعمال کرکے آپ وولٹیج (تقریبا 0.4 V) اور موجودہ (تقریبا 1 ایم اے) کی پیمائش کرسکتے ہیں۔ اسٹوڈیو کی روشنی کے سبب ، نتائج کچھ مختلف ہوں گے۔ مزید برآں ، آپ سلسلہ میں مزید خلیوں کو بڑھانے کے لئے متعدد مگرمچرچھ کلپس استعمال کرسکتے ہیں۔

ہم شیشے کے ٹکڑوں کو سیل کرنے کے اقدام کو نظرانداز کریں گے ، جیسا کہ صنعتی رنگ برنگے حساس شمسی خلیوں کے ساتھ کیا گیا ہے۔ یہ ہمیں شیشے کے ٹکڑوں کو دوبارہ استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے اور ایسی صورت میں ، آپ کو ان سب کو الگ کرنے کی ضرورت ہے اور ان کی سطحوں کو اچھی طرح سے پانی سے دھو لیں اور آہستہ سے انھیں صاف کریں۔ کیونکہ گریفائٹ کی کوٹنگ کو مکمل طور پر ہٹانا ممکن نہیں ہے ، لہذا ہم مستقبل کے تجربات میں عین مقصد کے ل counter انسداد الیکٹروڈ گلاس کو دوبارہ استعمال کرنے کا مشورہ دیتے ہیں۔

تصویری بشکریہ: youtube.com/watch؟v=Jw3qCLOXmi0