Third-generation photovoltaic cell
তৃতীয় প্রজন্মের ফটোভোলটাইক কোষগুলি হল সৌর কোষ যা সম্ভাব্যভাবে একক ব্যান্ডগ্যাপ সৌর কোষের জন্য 31-41% শক্তি দক্ষতার শকলি-কুইসার সীমা অতিক্রম করতে সক্ষম। এর মধ্যে অর্ধপরিবাহী পিএন জংশন ("প্রথম প্রজন্ম") এবং পাতলা ফিল্ম কোষ ("দ্বিতীয় প্রজন্ম") দিয়ে তৈরি কোষের বিকল্প রয়েছে। সাধারণ তৃতীয় প্রজন্মের ব্যবস্থাগুলির মধ্যে রয়েছে নিরাকার সিলিকন বা গ্যালিয়াম আর্সেনাইড দিয়ে তৈরি বহু-স্তর ("টেন্ডেম") কোষ, যেখানে আরও তাত্ত্বিক বিকাশের মধ্যে রয়েছে ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর, (অর্থাৎ। আলোর ফ্রিকোয়েন্সিগুলি পরিবর্তন করে যা কোষটি ব্যবহার করতে পারে এমন ফ্রিকোয়েন্সিগুলিকে হালকা করতে ব্যবহার করতে পারে না-এইভাবে আরও শক্তি উত্পাদন করে), গরম-বাহক প্রভাব এবং অন্যান্য একাধিক-বাহক নির্গমন কৌশল। উদীয়মান ফটোভোলটাইকগুলির মধ্যে রয়েছেঃ কপার জিঙ্ক টিন সালফাইড সৌর কোষ (সিজেডটিএস), এবং সিজেডটিএসই এবং সিজেডটিএসএস ডাই-সংবেদনশীল সৌর কোষ, যা "গ্র্যাটজেল সেল" জৈব সৌর কোষ পেরোভস্কাইট সৌর কোষ কোয়ান্টাম ডট সৌর কোষ নামেও পরিচিত। তারা কম খরচের অ্যাপ্লিকেশনগুলির একটি বিস্তৃত বর্ণালীও সরবরাহ করে। এছাড়াও, আরেকটি উদীয়মান প্রযুক্তি, কনসেনট্রেটর ফটোভোলটাইক (সিপিভি), অপটিক্যাল লেন্স এবং একটি ট্র্যাকিং সিস্টেমের সংমিশ্রণে উচ্চ-দক্ষ, মাল্টি-জংশন সৌর কোষ ব্যবহার করে। প্রযুক্তি সৌর কোষকে রেডিও রিসিভারের দৃশ্যমান আলোর প্রতিরূপ হিসাবে ভাবা যেতে পারে। একটি রিসিভার তিনটি মৌলিক অংশ নিয়ে গঠিত; একটি অ্যান্টেনা যা রেডিও তরঙ্গকে (আলো) অ্যান্টেনা উপাদানের ইলেকট্রনের তরঙ্গের মতো গতিতে রূপান্তরিত করে, একটি বৈদ্যুতিন ভালভ যা অ্যান্টেনার প্রান্ত থেকে বেরিয়ে আসার সময় ইলেকট্রনগুলিকে আটকে রাখে এবং একটি টিউনার যা একটি নির্বাচিত ফ্রিকোয়েন্সির ইলেকট্রনগুলিকে প্রশস্ত করে। রেডিওর অনুরূপ একটি সৌর কোষ তৈরি করা সম্ভব, যা অপটিক্যাল রেক্টেনা নামে পরিচিত, কিন্তু আজ পর্যন্ত এগুলি ব্যবহারিক হয়নি। সৌরবিদ্যুৎ বাজারের অধিকাংশই সিলিকন-ভিত্তিক যন্ত্র দ্বারা গঠিত। সিলিকন কোষে, সিলিকন অ্যান্টেনা (বা ইলেক্ট্রন দাতা, প্রযুক্তিগতভাবে) পাশাপাশি ইলেক্ট্রন ভালভ উভয় হিসাবে কাজ করে। সিলিকন ব্যাপকভাবে পাওয়া যায়, তুলনামূলকভাবে সস্তা এবং একটি ব্যান্ডগ্যাপ রয়েছে যা সৌর সংগ্রহের জন্য আদর্শ। নেতিবাচক দিক থেকে প্রচুর পরিমাণে সিলিকন উৎপাদন করা সক্রিয়ভাবে এবং অর্থনৈতিকভাবে ব্যয়বহুল এবং প্রয়োজনীয় পরিমাণ হ্রাস করার জন্য প্রচুর প্রচেষ্টা করা হয়েছে। উপরন্তু, এটি যান্ত্রিকভাবে ভঙ্গুর, যার জন্য সাধারণত যান্ত্রিক সমর্থন এবং উপাদানগুলি থেকে সুরক্ষা হিসাবে শক্তিশালী কাচের একটি শীট ব্যবহার করা প্রয়োজন। শুধুমাত্র কাচ একটি সাধারণ সৌর মডিউলের খরচের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ। শকলি-কুইসার সীমা অনুসারে, একটি কোষের তাত্ত্বিক দক্ষতার বেশিরভাগই ব্যান্ডগ্যাপ এবং সৌর ফোটনের মধ্যে শক্তির পার্থক্যের কারণে হয়। ব্যান্ডগ্যাপের চেয়ে বেশি শক্তি সহ যে কোনও ফোটন ফটোএক্সাইটেশন ঘটাতে পারে, তবে ব্যান্ডগ্যাপ শক্তির উপরে যে কোনও শক্তি হারিয়ে যায়। সৌর বর্ণালী বিবেচনা করুন; মাটিতে পৌঁছানো আলোর একটি ছোট অংশই নীল, তবে সেই ফোটনগুলির লাল আলোর তিনগুণ শক্তি রয়েছে। সিলিকন এর ব্যান্ডগ্যাপ হল প্রায় লাল আলোর মতো 1.1 ই. ভি, তাই এই ক্ষেত্রে নীল আলোর শক্তি একটি সিলিকন কোষে হারিয়ে যায়। যদি ব্যান্ডগ্যাপটি উচ্চতর সুর করা হয়, নীল বলুন, সেই শক্তি এখন ধরা পড়ে, তবে কেবল কম শক্তির ফোটনগুলি প্রত্যাখ্যান করার মূল্যে। একক-সংযোগকারী কোষে একে অপরের উপরে বিভিন্ন ব্যান্ডগ্যাপ সহ উপাদানের পাতলা স্তরগুলি স্ট্যাক করে ব্যাপক উন্নতি করা সম্ভব-"ট্যান্ডেম সেল" বা "মাল্টি-জংশন" পদ্ধতি। ঐতিহ্যবাহী সিলিকন প্রস্তুতির পদ্ধতিগুলি এই পদ্ধতিতে নিজেদের ধার দেয় না। এর পরিবর্তে অমোরফাস সিলিকন এর পাতলা ফিল্ম ব্যবহার করা হয়েছে, বিশেষত ইউনি-সোলার এর পণ্যগুলি, তবে অন্যান্য সমস্যাগুলি এগুলিকে ঐতিহ্যবাহী কোষের কার্যকারিতার সাথে মেলাতে বাধা দিয়েছে। বেশিরভাগ ট্যান্ডেম-সেল কাঠামো উচ্চ কার্যকারিতা অর্ধপরিবাহী, বিশেষত গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (জিএএ)-এর উপর ভিত্তি করে তৈরি। পরীক্ষামূলক উদাহরণের জন্য তিন-স্তরের জিএএ কোষগুলি 41.6% দক্ষতা অর্জন করেছে। 2013 সালের সেপ্টেম্বরে, একটি চার স্তরের কোষ 44.7 শতাংশ দক্ষতায় পৌঁছেছে। সংখ্যাসূচক বিশ্লেষণ দেখায় যে "নিখুঁত" একক-স্তরের সৌর কোষের ব্যান্ডগ্যাপ 1.13 ই. ভি হওয়া উচিত, প্রায় ঠিক সিলিকন। এই ধরনের কোষের সর্বাধিক তাত্ত্বিক শক্তি রূপান্তর দক্ষতা 33.7% হতে পারে-লাল রঙের নিচে (ইনফ্রারেডে) সৌর শক্তি হারিয়ে যায় এবং উচ্চতর রঙের অতিরিক্ত শক্তিও হারিয়ে যায়। একটি দ্বি-স্তর কোষের জন্য, 44 শতাংশ তাত্ত্বিক কার্যকারিতা সহ একটি স্তর 1.64 ই. ভি এবং অন্যটি 0.94 ই. ভি-তে সুর করা উচিত। একটি তিন স্তরবিশিষ্ট কোষকে 48 শতাংশ দক্ষতা সহ 1.83,1.16 এবং 0.71 ই. ভি-তে সুর করা উচিত। একটি তাত্ত্বিক "অনন্ত-স্তর" কোষের বিচ্ছুরিত আলোর জন্য 68.2% এর তাত্ত্বিক দক্ষতা থাকবে। যদিও নতুন সৌর প্রযুক্তিগুলি ন্যানো প্রযুক্তিকে কেন্দ্র করে আবিষ্কৃত হয়েছে, বর্তমানে বিভিন্ন উপাদান পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। তৃতীয় প্রজন্মের লেবেল একাধিক প্রযুক্তি অন্তর্ভুক্ত করে, যদিও এতে অ-অর্ধপরিবাহী প্রযুক্তি (পলিমার এবং বায়োমিমেটিক্স সহ), কোয়ান্টাম ডট, ট্যান্ডেম/মাল্টি-জংশন সেল, মধ্যবর্তী ব্যান্ড সৌর কোষ, হট-ক্যারিয়ার সেল, ফোটন আপকন্ভার্সন এবং ডাউনকন্ভার্সন প্রযুক্তি এবং সৌর তাপ প্রযুক্তি, যেমন থার্মোফোটনিক্স, যা গ্রিন দ্বারা তৃতীয় প্রজন্ম হিসাবে চিহ্নিত একটি প্রযুক্তি। এর মধ্যে রয়েছেঃ সিলিকন ন্যানোস্ট্রাকচার আপতিত বর্ণালী (কনসেনট্রেটর ফটোভোলটাইক) পরিবর্তন করা, সূর্যের কাছে পৌঁছানো এবং 32 শতাংশ (ইতিমধ্যেই সল3জি কোষে প্রাপ্ত) থেকে + 50 শতাংশ পর্যন্ত দক্ষতা। ভোল্টেজ বা বাহক সংগ্রহ বাড়ানোর জন্য অতিরিক্ত তাপ উৎপাদন (অতিবেগুনী আলো দ্বারা সৃষ্ট) ব্যবহার করা। রাতে বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য ইনফ্রারেড বর্ণালী ব্যবহার করা। আরও দেখুন ব্যান্ড ফাঁক ন্যানোঅ্যান্টেনা জৈব ইলেকট্রনিক্স মুদ্রিত ইলেকট্রনিক্স রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক ভার্জিনিয়ায় সৌর কোষ গবেষণার বিভিন্ন প্রজন্ম সান জোয়াকুইন ভ্যালিতে টেক সোলার শ্যুটআউট সিলিকন বনাম সি. আই. জি. এসঃ সৌর শক্তির সাথে, সমস্যাটি হল উপাদান স্টার্ট-আপ লক্ষ্য পাতলা-ফিল্ম সিলিকন সৌর কোষ স্প্রে-অন সৌর-শক্তি কোষগুলি সত্যিকারের ব্রেকথ্রু সৌর কোষঃ নতুন হালকা চমত্কার হোন্ডা পরবর্তী প্রজন্মের পাতলা ফিল্ম সৌর কোষ চকচকে ইনফ্রারেড সৌর কোষগুলি ব্যাপকভাবে উত্পাদন করে