ক্রিস্টালাইন সিলিকন সোলার সেলের সিলভার পেস্টের জন্য সিলভার পাউডারের প্রস্তুতি এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা নিয়ে দেশীয় ও আন্তর্জাতিকভাবে প্রচুর গবেষণা হয়েছে। প্রচলিত সংশ্লেষণ পদ্ধতিগুলোর মধ্যে রয়েছে রাসায়নিক বিজারণ, মাইক্রোইমালশন, তড়িৎ-বিজারণ, যান্ত্রিক বল মিলিং এবং ভৌত বাষ্পীভবন। এদের মধ্যে, ক্রিস্টালাইন সিলিকন সোলার সেলের ইলেকট্রোডের জন্য সিলভার পাউডার তৈরির প্রধান পদ্ধতি হলো রাসায়নিক বিজারণ। এর কারণ হলো এর সুবিধাজনক কার্যপ্রণালী, সরল সরঞ্জাম এবং ভালো নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা।.
তবে, সাধারণভাবে ব্যবহৃত রাসায়নিক হ্রাস পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত কাঁচা পাউডারও এখনও স্ফটিক সিলিকন সোলার সেল সিলভার পেস্টে ব্যবহৃত সিলভার পাউডারের কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না। প্রথমত, সিলভার পাউডারের ছোট আকার এবং উচ্চ পৃষ্ঠ শক্তির কারণে, শুকানোর সময় কণাগুলি জমাট বাঁধতে থাকে। একবার জমাট বাঁধলে, এগুলি যান্ত্রিকভাবে ভাঙা কঠিন। এর ফলে বিচ্ছুরণ খারাপ হয় এবং সিলভার পাউডারের ভৌত বৈশিষ্ট্য এবং কার্যকারিতা মারাত্মকভাবে প্রভাবিত হয়।.
আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল, অপরিশোধিত রূপালী গুঁড়ো কণাগুলি সহজেই ক্যারিয়ারে নরম জমাট তৈরি করে। এটি পেস্টের বিচ্ছুরণ, স্থিতিশীলতা, স্ক্রিন প্রিন্টিং রিওলজি, ফিল্ম গঠন এবং নিরাময় বৈশিষ্ট্য হ্রাস করে। এটি পরিবাহী রূপালী পেস্টের কর্মক্ষমতা এবং সংরক্ষণের উপরও বিরূপ প্রভাব ফেলে।.
অতএব, প্রস্তুত রূপালী গুঁড়ো ব্যবহারের পরবর্তী প্রক্রিয়াজাতকরণ তার প্রয়োগের একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ। প্রধান প্রক্রিয়াজাতকরণ পদ্ধতি হল রূপালী গুঁড়োর পৃষ্ঠ পরিবর্তন. । বর্তমানে, রূপালী গুঁড়ো পৃষ্ঠ পরিবর্তনের উপর গবেষণা এখনও নিয়মতান্ত্রিক নয়, এবং মাত্র কয়েকটি নির্মাতা প্রাসঙ্গিক প্রযুক্তি আয়ত্ত করতে পেরেছেন। এর ফলে রূপালী গুঁড়ো এবং রূপালী পেস্টের দাম বেশি। এটি স্ফটিক সিলিকন সৌর কোষের আরও বিকাশকেও মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করে।.
রূপালী গুঁড়ো পৃষ্ঠ পরিবর্তনের প্রধান পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে:
জৈব আবরণ পদ্ধতি
জৈব আবরণ পদ্ধতি বলতে নির্দিষ্ট জৈব পৃষ্ঠ সংশোধক দ্বারা রূপার গুঁড়োর পৃষ্ঠকে আবৃত করা এবং পরিবর্তন করাকে বোঝায়। জৈব পদার্থ এবং গুঁড়োর পৃষ্ঠের মধ্যে শোষণ বা রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে, জৈব অণুগুলিকে গুঁড়োর পৃষ্ঠে গ্রাফট করা হয়। অতিসূক্ষ্ম রূপার গুঁড়োকে হাইড্রোফিলিক থেকে হাইড্রোফোবিকে রূপান্তরিত করা হয়। এটি গুঁড়ো কণার উপর দ্রাবকের ভেদ্যতা বাড়ায় এবং প্রস্তুতকৃত পেস্টের ভালো মুদ্রণযোগ্যতা ও সমতলকরণ নিশ্চিত করে। এছাড়াও, পোলার গ্রুপ যুক্ত করার মাধ্যমে রূপার গুঁড়োর পৃষ্ঠ শক্তি কার্যকরভাবে কমানো যায়। এটি কণাগুলির মধ্যে স্থিরবৈদ্যুতিক প্রতিবন্ধকতাও বাড়ায়, পেস্টের বিচ্ছুরণ ও স্থিতিশীলতা উন্নত করে এবং অধঃক্ষেপণ প্রতিরোধ করে।.
জৈব আবরণ পরিবর্তনের সাধারণ প্রক্রিয়া হল জৈব সংশোধককে পাউডারের সাথে মিশ্রিত করা, কিছুক্ষণ নাড়তে হবে, তারপর আলাদা করা, ধুয়ে শুকানো হবে। এই পদ্ধতিটি পরিচালনা করা সহজ, দক্ষ এবং মাইক্রোন, সাবমাইক্রন এবং ন্যানোমিটার গোলাকার বা ফ্লেক সিলভার পাউডারের জন্য উপযুক্ত।.
স্ফটিক সিলিকন সৌর কোষ ইলেক্ট্রোড সিলভার পাউডারের জৈব আবরণ পরিবর্তনের ক্ষেত্রে, জৈব আবরণ এজেন্ট নির্বাচন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সাধারণত, জৈব সংশোধকগুলির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল হেড গ্রুপ চার্জ, আণবিক শৃঙ্খলের দৈর্ঘ্য এবং আকার। এই কারণগুলি আবরণের প্রভাব, হাইড্রোফোবিসিটি এবং পেস্টে জৈব বাহকের সাথে সামঞ্জস্যকে প্রভাবিত করে।.
অধিকন্তু, সার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলির জল দ্রাব্যতা বা তেল দ্রাব্যতা তাদের নির্বাচনের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ ভিত্তি। রূপালী গুঁড়ো পৃষ্ঠের রাসায়নিক পরিবর্তনের জন্য সাধারণ সংশোধকগুলির মধ্যে রয়েছে জৈব অ্যাসিড, ফ্যাটি অ্যামাইন বা অ্যালকানোলামাইন, লিপিড যৌগ, কাপলিং এজেন্ট এবং দীর্ঘ-চেইন অ্যালকোহল বা ইথার।.
পরিবাহী রূপালী পেস্টের সামগ্রিক কর্মক্ষমতা এবং প্রযোজ্যতা উন্নত করার জন্য, জৈব অ্যাসিড, জৈব অ্যামাইন এবং লিপিড যৌগগুলি প্রায়শই পৃষ্ঠ পরিবর্তনের জন্য সংমিশ্রণে ব্যবহৃত হয়।.
যান্ত্রিক যৌগিক পদ্ধতি
যান্ত্রিক যৌগিক পদ্ধতিতে রূপার গুঁড়ো পিষে এবং চূর্ণ করে নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের আকারবিদ্যা বা গঠন পাওয়া যায়। যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণের সময়, পাউডার বিচ্ছুরণ এবং পৃষ্ঠের রসায়ন উন্নত করার জন্য প্রায়শই জৈব সংযোজন যোগ করা হয়।.
এই পদ্ধতিটি কার্যকর, স্বল্প-ব্যয়ী, সরল এবং সহজে শিল্পায়নযোগ্য। সিলভার পাউডারের পৃষ্ঠতল পরিবর্তনের জন্য বল মিলিং এবং এয়ার জেট মিলিং সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত পদ্ধতি। সরঞ্জাম যেমন থ্রি-রোলার লেপ মেশিন, পিন মিল লেপ মেশিন, এবং টার্বো মিল লেপ মেশিন ব্যবহার করা যেতে পারে। এই মেশিনগুলি যান্ত্রিক সংঘর্ষ, শিয়ার এবং ঘর্ষণের মাধ্যমে রূপালী গুঁড়োর অভিন্ন পৃষ্ঠ পরিবর্তন অর্জন করে। এটি বিচ্ছুরণ এবং পৃষ্ঠের কার্যকারিতা আরও উন্নত করে।.
বল মিলিংয়ে শক্ত বলের (যেমন জিরকোনিয়া বা অ্যাগেট বল) ঘূর্ণন বা কম্পনের মাধ্যমে শক্তিশালী আঘাত, এক্সট্রুশন এবং পাউডার গ্রাইন্ডিং জড়িত। এই পদ্ধতিটি উল্লেখযোগ্যভাবে শস্য পরিশোধন করতে পারে এবং সিন্টারিং কার্যকলাপ বৃদ্ধি করতে পারে। তবে, এক্সট্রুশন এবং গ্রাইন্ডিং প্রায়-গোলাকার রূপালী পাউডারের গোলাকার কাঠামো ধ্বংস করতে পারে। অতএব, এটি সাধারণত ফ্লেক সিলভার পাউডার প্রস্তুতি এবং পরিবর্তনের জন্য উপযুক্ত।.
এয়ার জেট মিলিং উচ্চ-চাপের বায়ুপ্রবাহ ব্যবহার করে মিলিং চেম্বারে পাউডার সঞ্চালন চালায়। এর ফলে কণা-কণা এবং কণা-প্রাচীরের সংঘর্ষ এবং ঘর্ষণ হয়, যা ক্রাশিং, বিচ্ছুরণ এবং উন্নত গোলকীয়তা অর্জন করে। এই পদ্ধতিতে অতিরিক্ত সংযোজনের প্রয়োজন হয় না। প্রক্রিয়াজাত পাউডারটি মসৃণ, সমানভাবে বিচ্ছুরিত এবং অমেধ্যমুক্ত। বল মিলিংয়ের তুলনায়, এয়ার জেট মিলিং গোলাকার পাউডার পৃষ্ঠ চিকিত্সার জন্য আরও উপযুক্ত। এটি পাউডার আকারবিদ্যা এবং গঠনকে ন্যূনতমভাবে প্রভাবিত করে, জমাট বাঁধা রোধ করে এবং উচ্চ দক্ষতা রয়েছে। এটি স্ফটিক সিলিকন সৌর কোষ ইলেক্ট্রোড সিলভার পাউডারের জন্য সর্বাধিক ব্যবহৃত যান্ত্রিক পৃষ্ঠ পরিবর্তন পদ্ধতি।.
পৃষ্ঠ কণা আবরণ পদ্ধতি
TOPCon এবং HJT-এর মতো নতুন উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন কোষ প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে, স্ফটিক সিলিকন সৌর কোষের সিন্টারিং প্রক্রিয়া পূরণের জন্য রূপালী গুঁড়োগুলিতে কম তাপমাত্রায় উচ্চতর সিন্টারিং কার্যকলাপ থাকা প্রয়োজন। একটি সাধারণ সমাধান হল পরিবাহী ফিলার হিসাবে সাবমাইক্রন এবং ফ্লেক সিলভার পাউডার ব্যবহার করা।.
অতিরিক্তভাবে, কিছু গবেষণায় ন্যানোসিলভারকে মাইক্রোসিলভারের সাথে মিশ্রিত করার প্রস্তাব দেওয়া হয়েছে, বিশেষ করে মাইক্রোসিলভার পৃষ্ঠের উপর ন্যানোসিলভার আবরণ। এটি মাইক্রোস্ট্রাকচার স্তরে অভিন্ন মিশ্রণ নিশ্চিত করে এবং মাইক্রোসিলভারে একটি নতুন ন্যানোস্কেল পৃষ্ঠ কাঠামো প্রদান করে, যা উচ্চ পরিবাহিতা এবং উচ্চ সিন্টারিং কার্যকলাপ উভয়ই প্রদান করে। ন্যানো পার্টিকেলের পৃষ্ঠ আবরণের জন্য সাধারণ পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে ভৌত (যান্ত্রিক আবরণ) এবং রাসায়নিক (ইন-সিটু কণা জেনারেশন) পদ্ধতি।.
যান্ত্রিক আবরণে ন্যানো- এবং মাইক্রোসিলভার কণাগুলিকে মিশ্রিত করার জন্য শক্তিশালী যান্ত্রিক আলোড়ন বা উচ্চ-গতির বায়ুপ্রবাহের প্রভাব জড়িত, যার ফলে সংঘর্ষ, গ্রাইন্ডিং এবং এক্সট্রুশন ঘটে, যা শেষ পর্যন্ত মাইক্রোসিলভারের পৃষ্ঠ বা শূন্যস্থানে ন্যানোসিলভার এম্বেড করে। এই পদ্ধতিতে কোনও সংযোজনের প্রয়োজন হয় না, এটি সহজ এবং দূষণমুক্ত, তবে উচ্চ-মানের প্রাক-বিচ্ছুরিত ন্যানো- এবং মাইক্রোসিলভার পাউডার প্রয়োজন। ন্যানোসিলভারের অভিন্নতা এবং বিচ্ছুরণযোগ্যতা আবরণের ধারাবাহিকতাকে গুরুতরভাবে প্রভাবিত করে। ব্যবহৃত সরঞ্জামগুলির মধ্যে থ্রি-রোলার আবরণ মেশিন, পিন মিল এবং টার্বো মিল অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে, যা সিস্টেমের জটিলতা এবং খরচ বৃদ্ধি করে।.
ইন-সিটু পার্টিকেল জেনারেশন পদ্ধতি রাসায়নিক হ্রাসের মাধ্যমে মাইক্রো- বা সাবমাইক্রন সিলভার পাউডারের পৃষ্ঠে ন্যানোসিলভার কণা তৈরি করে। এটি একটি যৌগিক পরিবাহী ব্যবস্থা তৈরি করে। ন্যানোসারফেস কাঠামো নিম্ন-তাপমাত্রার সিন্টারিংয়ের পরে পরিবাহী কণাগুলির মধ্যে যোগাযোগ বাড়ায়। এটি একটি আরও সম্পূর্ণ পরিবাহী নেটওয়ার্ক তৈরি করে এবং রূপালী পেস্টের পরিবাহিতা উন্নত করে।.
যান্ত্রিক আবরণের তুলনায়, ইন-সিটু কণা উৎপাদন আরও অভিন্ন আবরণ এবং আরও ভালো বিচ্ছুরণ অর্জন করে। তবে, এর প্রক্রিয়াটি আরও জটিল। প্রযুক্তিগত অসুবিধা বেশি, এবং শিল্প-স্কেল উৎপাদনের জন্য এখনও একটি উল্লেখযোগ্য ব্যবধান রয়েছে।.
উপসংহার
সংক্ষেপে, স্ফটিক সিলিকন সোলার সেল সিলভার পেস্টের জন্য সিলভার পাউডারের কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজ করা প্রস্তুতি এবং পরবর্তী চিকিৎসা কৌশলের সংমিশ্রণের উপর নির্ভর করে। রাসায়নিক হ্রাস বেস পাউডার সরবরাহ করে, তবে উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন সিলভার পেস্টের জন্য পৃষ্ঠ পরিবর্তন অপরিহার্য। পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে জৈব আবরণ, যান্ত্রিক সংমিশ্রণ এবং পৃষ্ঠ কণা আবরণ, প্রতিটির সুবিধা এবং সীমাবদ্ধতা রয়েছে। ভবিষ্যতের উন্নয়নে দক্ষ এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য পৃষ্ঠ পরিবর্তন প্রক্রিয়ার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা উচিত। বহু-স্কেল কম্পোজিট সিলভার পাউডারের শিল্প-স্কেল উৎপাদনও প্রয়োজন। এই উন্নতিগুলির লক্ষ্য হল খরচ কমানো এবং পরিবাহী পেস্টের কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি করা, নতুন উচ্চ-কার্যক্ষম স্ফটিক সিলিকন সৌর কোষের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা।.
"পড়ার জন্য ধন্যবাদ। আশা করি আমার লেখাটি আপনার কাজে লাগবে। অনুগ্রহ করে নিচে একটি মন্তব্য করুন। আরও যেকোনো প্রশ্নের জন্য আপনি Zelda অনলাইন গ্রাহক প্রতিনিধির সাথেও যোগাযোগ করতে পারেন।"
— পোস্ট করেছেন এমিলি চেন