संदर्भ:
नेचर पत्रिका में प्रकाशित एक शोध अध्ययन में पेरोव्स्काइट सोलर सेल (PSC) को रिसाइकल करने के लिए एक पर्यावरण अनुकूल समाधान प्रस्तुत किया गया है। स्वीडन की लिंकोपिंग यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने एक जल-आधारित (water-based) रिसाइक्लिंग विधि विकसित की है, जो हानिकारक ऑर्गेनिक सॉल्वेंट्स की आवश्यकता को समाप्त करती है।
पेरोव्स्काइट सोलर सेल्स के बारे में:
- पेरोव्स्काइट सोलर सेल्स (PSC) सूर्य की रोशनी को बिजली में बदलने में अत्यधिक दक्षता वाले होते हैं और पारंपरिक सिलिकॉन पैनलों की तुलना में सस्ते में बनाए जा सकते हैं। हालांकि, इनमें सीसा (lead) जैसे विषैले तत्व होते हैं, जिन्हें इनके जीवनकाल समाप्त होने पर सावधानी से संभालना जरूरी होता है।
- वर्तमान में इन सोलर सेल्स को रिसाइकल करने में आमतौर पर डाईमेथाइलफॉर्मामाइड (Dimethylformamide) जैसे जहरीले सॉल्वेंट्स का उपयोग होता है, जो पर्यावरण के लिए नुकसानदायक होते हैं। एक और कमी यह है कि PSC की उम्र सिलिकॉन पैनलों की तुलना में कम होती है, जिससे वे लंबे समय के लिए कम भरोसेमंद माने जाते हैं।
- एक सामान्य पेरोव्स्काइट सोलर सेल में कई परतें होती हैं। केंद्र में पेरोव्स्काइट की परत होती है, जो बिजली प्रवाह में मदद करने वाली अन्य परतों के बीच स्थित होती है, जिनमें धातु के इलेक्ट्रोड और कांच की शीटें शामिल हैं। हालांकि इस तकनीक ने बहुत तेजी से दक्षता में वृद्धि की है, इसकी स्थायित्व की कमी के कारण इसका व्यापक उपयोग अभी सीमित है।
जल-आधारित रिसाइक्लिंग विधि के बारे में:
नई विकसित जल-आधारित विधि पारंपरिक रिसाइक्लिंग तकनीकों की तुलना में अधिक सुरक्षित और टिकाऊ विकल्प प्रस्तुत करती है। यह प्रक्रिया पेरोव्स्काइट की लेड युक्त परत को घोलने और पुनः प्राप्त करने की चुनौती को तीन प्रमुख लवणों की मदद से हल करती है:
1. सोडियम एसीटेट – इसके एसीटेट आयन सीसे के साथ मिलकर लेड एसीटेट बनाते हैं, जो पानी में आसानी से घुल जाता है।
2. सोडियम आयोडाइड – यह आयोडाइड आयन प्रदान करता है, जो क्षतिग्रस्त पेरोव्स्काइट की मरम्मत करने और नए क्रिस्टल बनने में मदद करता है।
3. हाइपोफॉस्फोरस एसिड – यह समाधान को स्थिर रखने का कार्य करता है और क्रिस्टलों की गुणवत्ता बनाए रखता है।
जब इस घोल को ठंडा किया जाता है, तो उसमें शुद्ध और उच्च गुणवत्ता वाले पेरोव्स्काइट क्रिस्टल बनते हैं, जिन्हें फिर से नए सोलर सेल बनाने के लिए उपयोग किया जा सकता है।
भविष्य के लिए प्रभाव:
- यह नवाचार परिपत्र अर्थव्यवस्था (Circular Economy) के लक्ष्यों का समर्थन करता है, जिसका उद्देश्य उत्पादों के जीवनकाल को बढ़ाना और अपशिष्ट को कम करना है। पहले किए गए रिसाइक्लिंग प्रयास मुख्यतः सीसा पुनः प्राप्त करने पर केंद्रित थे। यह नई विधि एक व्यापक दृष्टिकोण अपनाती है, जो सोलर सेल निर्माण में प्रयुक्त लगभग सभी महत्वपूर्ण सामग्रियों को पुनः प्राप्त करने का प्रयास करती है
- PSC की अन्य परतों को रिसाइकल करने के लिए शोधकर्ताओं ने एथेनॉल और एथिल एसीटेट का उपयोग करके समाधान तैयार किए। इनसे सेल की अन्य सामग्रियों को घोलने में मदद मिली। टीम ने पांच चक्रों के बाद भी सोलर सेल के लगभग 99% हिस्सों को पुनः प्राप्त कर लिया। सभी सामग्रियों को अलग-अलग करने के बाद, सोलर सेल को परत दर परत दोबारा जोड़ा गया। आश्चर्यजनक रूप से, रिसाइकल किए गए सेल की कार्यक्षमता लगभग नई सेल जैसी ही रही।
निष्कर्ष:
यह अध्ययन पेरोव्स्काइट सोलर सेल्स के लिए एक बड़े पैमाने पर अपनाई जा सकने वाली और पर्यावरण-अनुकूल रिसाइक्लिंग विधि प्रस्तुत करता है। यह विधि न्यूनतम दक्षता हानि के साथ बार-बार सामग्री पुनर्प्राप्ति की अनुमति देती है, जिससे विषाक्तता, पर्यावरणीय अपशिष्ट और स्थिरता से जुड़ी समस्याओं का समाधान होता है। यह सोलर ऊर्जा प्रणाली को अधिक परिपत्र और कम प्रभावी बनाने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।
