3 1. சுடாத சூரிய செல் ஐடியா

சூரிய எலெக்டிரானிக் செல்கள் ஒரு 30 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக இருந்து வந்துள்ளன. சின்ன கால்குலேட்டர் போன்ற பொருள்களில் நமக்கு இவை பரிச்சயம். பல வருடங்களாக, இவற்றின் செயல்திறன் ஒரு 5 முதல் 6% வரை தான் இருந்தது. இன்று, இவை ஒரு 12 முதல் 15% வரை உயர்ந்துள்ளது. ஜெர்மனியில் இவை மிகவும் பிரபலம். நெடுஞ்சாலைகளின் இரு புறங்களிலும், வயல்வெளிகளில் ராட்சச சூரிய செல் பண்ணைகள் மின்சாரம் உற்பத்தி செய்கின்றன. ஜெர்மன் அரசாங்கம் இப்படி உருவாக்கப்பட்ட மின்சாரத்தை அதிக விலை கொடுத்து வாங்குகிறது. 2020 –குள் தன்னுடைய மின் உற்பத்தியில் 25% மாற்று சக்தி முறைகளில் உருவாக்கப் பட வேண்டும் என்று தீவிரம் காட்டுகிறது ஜெர்மன் அரசாங்கம். சூரிய உற்பத்தியாளர்களுக்கு (யார் வேண்டுமானாலும் உற்பத்தி செய்யலாம்) விலை உத்தரவாதமும் கொடுக்கிறது ஜெர்மன் அரசு.

ஆராய்ச்சிகளில், விஞ்ஞானிகள் சூரிய எலெக்டிரானிக் செல்களின் செயல் திறனை 30% வரை உயர்த்தலாம் என்று சொல்லி வந்துள்ளனர். ஆனால், நடைமுறையில் பாதி செயல்திறனைத்தான் நம்மால் பார்க்க முடிகிறது. என்ன காரணம்? சூரிய ஒளியில் ஃபோட்டான் (photons) மற்றும் வெப்பம் இரண்டும் உண்டு. சிலிக்கான் சில்லைகளால் கணினி மைக்ரோ நுண் சிப்கள் போன்று உருவாக்கப்பட்டவை, சூரிய எலெக்டிரானிக் செல்கள்.

சூரிய ஒளியில் வரும் ஃபோட்டான்கள் எலெக்டிரானிக் செல்களில் உள்ள எல்க்ட்ரான்களை கம்பியுக்குள் விரட்டினால் மின்சாரம் உற்பத்தியாகிறது. வெப்பமும் இத்தோடு சேர்ந்து கொள்வதால், வெப்பமும் கம்பிக்குள் விரட்டப்படுகிறது. இதை சூடான எலக்ட்ரான் (hot electrons) பிரச்சனை என்று அழைக்கிறார்கள். சூரிய எலெக்டிரானிக் செல்களின் செயல்திறனை அதிகரிக்க ஒரே வழி, சூடான எலக்ட்ரான்களை எப்படியாவது கட்டுப்படுத்துவது. விஞ்ஞானிகள், சூடான எலக்ட்ரான்களை கட்டுப்படுத்தினால் 60% வரை செயல்திறனை உயர்த்தலாம் என்கிறார்கள். இது இன்றைய செயல்திறனைவிட 4 மடங்கு அதிகம்.

இதற்கான வழிகளை, குவாண்டம் புள்ளிகள் (quantum dots) என்ற முறையை உபயோகித்து சில வழிகளைக் கண்டுள்ளார்கள் விஞ்ஞானிகள். அதாவது, சூடான எலக்ட்ரான்களை, மெதுவாக சூடிழக்கச் செய்ய வேண்டும். சோதனைச்சாலையில் 1,000 மடங்கு மெதுவாக குவாண்டம் புள்ளிகளை வைத்து சூடான எலெக்ரான்களை சூடிழக்கச் செய்துள்ளார்கள். ஆனால், இப்படி குளிர்விக்கப் பட்ட எலெக்ரான்களை கம்பியில் மின்சாரமாய் மாற்றுவது அவ்வளவு எளிதல்ல. ஆனால், விஞ்ஞானிகள் சில ஆண்டு கடும் ஆராய்ச்சிக்குப் பின், இதைச் செய்ய முடியும் என்று நம்புகிறார்கள்.

இப்படி நடந்தால், அனைவரும் கூரைகளை சோலார் மயமாக்கி ஈ.பி. தயவிலிருந்து ஓரளவிற்குத் தப்பிக்கலாம்!