റിയാദ്- സൗരോര്‍ജ്ജ ഉത്പാദന രംഗത്ത് നിര്‍ണായകമായ മുന്നേറ്റവുമായി കിംഗ് അബ്ദുള്ള യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ഓഫ് സയന്‍സ് ആന്‍ഡ് ടെക്‌നോളജി (KAUST), കിംഗ് അബ്ദുല്‍അസീസ് സിറ്റി ഫോര്‍ സയന്‍സ് ആന്‍ഡ് ടെക്‌നോളജി (KACST) എന്നിവിടങ്ങളിലെ ഗവേഷകര്‍. സോളാര്‍ സെല്ലുകളുടെ പ്രവര്‍ത്തനക്ഷമത വര്‍ദ്ധിപ്പിക്കുന്ന ഒരു പുതിയ കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റീരിയല്‍ ഇവര്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. ഈ മെറ്റീരിയല്‍ ഘടിപ്പിച്ച സോളാര്‍ സെല്ലുകള്‍ സൗദി മരുഭൂമിയില്‍ ആഴ്ചകളോളം പ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ചപ്പോള്‍, സാധാരണ സെല്ലുകളെ അപേക്ഷിച്ച് ഉയര്‍ന്ന ഉത്പാദന ശേഷിയും ദീര്‍ഘായുസ്സും പ്രകടിപ്പിച്ചു. ഇത് സോളാര്‍ സെല്ലുകളുടെ പരിപാലന ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനും സഹായിക്കുമെന്നതാണ് മറ്റൊരു പ്രധാന നേട്ടം. 'മെറ്റീരിയല്‍സ് സയന്‍സ് ആന്‍ഡ് എഞ്ചിനീയറിംഗ് എന്ന ശാസ്ത്ര ജേണലിലാണ് ഈ പഠനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്.

കാര്‍ബണ്‍ രഹിത സമ്പദ്വ്യവസ്ഥയിലേക്കുള്ള സൗദി അറേബ്യയുടെ പ്രതിബദ്ധതയുടെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമാണ് സൗരോര്‍ജ്ജം. എന്നാല്‍ ഈ മേഖലക്ക് കാര്യമായ വെല്ലുവിളികള്‍ നേരിടേണ്ടിവരുന്നുണ്ട്. നിലവില്‍ വാണിജ്യ സോളാര്‍ പാനലുകള്‍ സൂര്യനില്‍ നിന്നുള്ള 20% വികിരണം മാത്രമാണ് വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്നത്. ബാക്കിയുള്ളത് ചൂടായി ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുകയോ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു. ഈ കാര്യക്ഷമമല്ലാത്ത ഊര്‍ജ്ജ പരിവര്‍ത്തനം മാത്രമല്ല പ്രശ്‌നം; ഉയര്‍ന്ന താപനില സോളാര്‍ സെല്ലുകളുടെ പ്രവര്‍ത്തനത്തെയും കാര്യക്ഷമതയെയും കുറയ്ക്കുകയും അവയുടെ ആയുസ്സ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. തണുപ്പിക്കല്‍ അത്യന്താപേക്ഷിതമാണെങ്കിലും, ഫാനുകളും പമ്പുകളും പോലുള്ള പരമ്പരാഗത കൂളിംഗ് സംവിധാനങ്ങള്‍ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നാല്‍, പാസ്സീവ് കൂളിംഗിന് വൈദ്യുതി ആവശ്യമില്ല.

'പാസ്സീവ് കൂളിംഗ് സാധ്യമാക്കുന്ന നാനോ മെറ്റീരിയലുകളില്‍ ഞങ്ങള്‍ വൈദഗ്ദ്ധ്യം നേടിയിട്ടുണ്ട്,' പഠനത്തിന് നേതൃത്വം നല്‍കിയ KAUST പ്രൊഫസര്‍ ഖിയാവോഖിയാങ് ഗാന്‍ പറഞ്ഞു. 'ഇവ നേര്‍ത്ത മെറ്റീരിയലുകളാണ്. ഹരിതഗൃഹങ്ങളും സോളാര്‍ സെല്ലുകളും പോലുള്ള തണുപ്പിക്കല്‍ ആവശ്യമുള്ള വിവിധ സിസ്റ്റങ്ങളില്‍ അവയുടെ പ്രവര്‍ത്തനക്ഷമതയില്‍ വിട്ടുവീഴ്ച ചെയ്യാതെ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം.'

KAUST-ലെ സെന്റര്‍ ഓഫ് എക്‌സലന്‍സ് ഫോര്‍ റിന്യൂവബിള്‍ എനര്‍ജി ആന്‍ഡ് സ്റ്റോറേജ് ടെക്‌നോളജീസ് (CREST) വഴിയാണ് ഈ പഠനം നടത്തിയത്. ഈ പഠനത്തില്‍, ഗാനും സഹപ്രവര്‍ത്തകരും ഒരു പുതിയ കോമ്പോസിറ്റ് മെറ്റീരിയല്‍ വികസിപ്പിച്ചു. ഇത് രാത്രിയില്‍ വായുവില്‍ നിന്ന് ഈര്‍പ്പം ആഗിരണം ചെയ്യുകയും പകല്‍ സമയത്ത് പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. സൗദി അറേബ്യയിലെ തീരപ്രദേശങ്ങളില്‍ ആഴ്ചകളോളം പ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ചപ്പോള്‍, ഈ മെറ്റീരിയല്‍ കൊണ്ട് സോളാര്‍ സെല്ലുകള്‍ മൂടുന്നത് അവയെ തണുപ്പിക്കാന്‍ സഹായിക്കുകയും പ്രവര്‍ത്തനക്ഷമത വര്‍ദ്ധിപ്പിക്കുകയും ആയുസ്സ് വര്‍ദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തതായി ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ കണ്ടെത്തി. പാസ്സീവ് കൂളിംഗ് ഈ സെല്ലുകളില്‍ നിന്ന് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ചെലവ് 18% കുറയ്ക്കാനും സഹായിച്ചു.

വിവിധ കാലാവസ്ഥാ സാഹചര്യങ്ങളില്‍ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഫലപ്രാപ്തി ഉറപ്പാക്കുന്നതിനായി, അമേരിക്കയിലെ തണുപ്പുള്ളതും ഈര്‍പ്പമുള്ളതുമായ പ്രദേശങ്ങളില്‍ മഴക്കാലത്ത് അധിക പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തി. എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളിലും സാങ്കേതികവിദ്യ ഫലപ്രദമാണെന്ന് തെളിയിച്ചു.

KAUSTലെ പ്രൊഫസര്‍ സ്റ്റീഫന്‍ ഡി വുള്‍ഫ് നല്‍കിയ സോളാര്‍ സെല്ലുകളിലാണ് പ്രൊഫസര്‍ ഗാന്‍ പുതിയ മെറ്റീരിയല്‍ പരീക്ഷിച്ചത്. പ്രൊഫസര്‍ ഡി വുള്‍ഫിന്റെ ഗവേഷണ സംഘം അവരുടെ പ്രത്യേക രൂപകല്‍പ്പനകള്‍ കാരണം സോളാര്‍ സെല്‍ പ്രവര്‍ത്തനത്തില്‍ ലോക റെക്കോര്‍ഡുകള്‍ പതിവായി സ്ഥാപിക്കുന്നുണ്ട്.