Staebler–Wronski effect
સ્ટેબલર-વ્રોન્સ્કી અસર (એસડબલ્યુઇ) હાઇડ્રોજનયુક્ત આકારહીન સિલિકોનના ગુણધર્મોમાં પ્રકાશ-પ્રેરિત મેટાસ્ટેબલ ફેરફારોનો ઉલ્લેખ કરે છે. હાઇડ્રોજનયુક્ત આકારહીન સિલિકોન (એ-સીઃ એચ) ની ખામીની ઘનતા પ્રકાશના સંપર્ક સાથે વધે છે, જેના કારણે પુનઃસંયોજન પ્રવાહમાં વધારો થાય છે અને સૂર્યપ્રકાશને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવાની કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે. તેની શોધ 1977માં ડેવિડ એલ. સ્ટેબલર અને ક્રિસ્ટોફર આર. વ્રોન્સ્કી દ્વારા કરવામાં આવી હતી. તેઓએ દર્શાવ્યું હતું કે તીવ્ર પ્રકાશ સાથે લાંબા સમય સુધી પ્રકાશ દ્વારા હાઇડ્રોજનયુક્ત આકારહીન સિલિકોનની શ્યામ પ્રવાહ અને ફોટોકોન્ડક્ટિવિટીને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકાય છે. જો કે, નમૂનાઓને 150 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી ઉપર ગરમ કરવા પર, તેઓ અસરને ઉલટાવી શકે છે. સમજૂતી કેટલાક પ્રાયોગિક પરિણામો ઓછા મૂલ્ય પર સ્થિર થતાં પહેલાં ફોટોકોન્ડક્ટિવિટી અને ડાર્ક કંડક્ટિવિટી શરૂઆતમાં ઝડપથી ઘટે છે. પ્રકાશમાં વિક્ષેપોની પરિવર્તનના અનુગામી દર પર કોઈ અસર થતી નથી. એકવાર નમૂનાને ફરીથી પ્રકાશિત કરવામાં આવે, પછી ફોટોકોન્ડક્ટિવિટી ઘટશે જાણે કે તેમાં કોઈ વિક્ષેપ પડ્યો ન હોય. સૂચવેલ સમજૂતીઓ સ્ટેબલર-વ્રોન્સ્કી અસરનું ચોક્કસ સ્વરૂપ અને કારણ હજુ પણ સારી રીતે જાણીતું નથી. નોનોક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોન આકારહીન સિલિકોન કરતાં સ્ટેબલર-વ્રોન્સ્કી અસરથી ઓછું પીડાય છે, જે સૂચવે છે કે આકારહીન સિલિકોન સી નેટવર્કમાં વિકાર મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. અન્ય ગુણધર્મો કે જે ભૂમિકા ભજવી શકે છે તેમાં હાઇડ્રોજનની સાંદ્રતા અને તેની જટિલ બંધન પદ્ધતિ તેમજ અશુદ્ધિઓની સાંદ્રતા છે. ઐતિહાસિક રીતે, સૌથી વધુ પસંદ કરાયેલું મોડેલ હાઇડ્રોજન બોન્ડ સ્વિચિંગ મોડેલ રહ્યું છે. તે સૂચવે છે કે ઘટના પ્રકાશ દ્વારા રચાયેલી ઇલેક્ટ્રોન-છિદ્ર જોડી નબળા સી-સી બંધની નજીક ફરીથી જોડાઈ શકે છે, જે બંધને તોડવા માટે પૂરતી ઊર્જા મુક્ત કરે છે. પડોશી H અણુ પછી Si અણુઓમાંથી એક સાથે નવું બંધન બનાવે છે, જે લટકતું બંધન છોડી દે છે. આ લટકતા બોન્ડ્સ ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જોડીઓમાં ફસાઈ શકે છે, આમ તેમાંથી પસાર થઈ શકે તેવા પ્રવાહને ઘટાડે છે. જો કે, નવા પ્રાયોગિક પુરાવા આ મોડેલ પર શંકા કરે છે. તાજેતરમાં, એચ અથડામણના નમૂનાએ સૂચવ્યું હતું કે બે અવકાશી રીતે અલગ થયેલ પુનઃસંયોજનની ઘટનાઓ સી-એચ બંધમાંથી ગતિશીલ હાઇડ્રોજનના ઉત્સર્જનને કારણે બે લટકતા બંધ બનાવે છે, જેમાં મેટાસ્ટેબલ જોડીદાર એચ સ્થિતિ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓને દૂરના સ્થળે બાંધે છે. અસરો આકારહીન સિલિકોન સૌર કોષની કાર્યક્ષમતા સામાન્ય રીતે કામગીરીના પ્રથમ છ મહિના દરમિયાન ઘટી જાય છે. આ ઘટાડો સામગ્રીની ગુણવત્તા અને ઉપકરણની ડિઝાઇનના આધારે 10 ટકાથી 30 ટકા સુધીની રેન્જમાં હોઈ શકે છે. આમાંની મોટાભાગની ખોટ કોષના ભરણ પરિબળમાં આવે છે. આ પ્રારંભિક ઘટાડા પછી, અસર સંતુલન સુધી પહોંચે છે અને થોડી વધુ અધોગતિ તરફ દોરી જાય છે. સંચાલન તાપમાન સાથે સંતુલનનું સ્તર બદલાય છે જેથી મોડ્યુલોની કામગીરી ઉનાળાના મહિનાઓમાં કેટલીક પુનઃપ્રાપ્ત કરે અને શિયાળાના મહિનાઓમાં ફરીથી ઘટે. મોટાભાગના વ્યાપારી રીતે ઉપલબ્ધ એ-સી મોડ્યુલો 10-15% શ્રેણીમાં એસડબલ્યુઇ અધોગતિ ધરાવે છે અને સપ્લાયર્સ સામાન્ય રીતે એસડબલ્યુઇ અધોગતિ સ્થિર થયા પછી કામગીરીના આધારે કાર્યક્ષમતાને સ્પષ્ટ કરે છે. લાક્ષણિક આકારહીન સિલિકોન સૌર કોષમાં સ્ટેબલર-વ્રોન્સ્કી અસરના પરિણામે પ્રથમ 6 મહિનામાં કાર્યક્ષમતામાં 30 ટકા સુધીનો ઘટાડો થાય છે, અને ભરણ પરિબળ 0.7 થી ઘટીને લગભગ 0.6 થાય છે. આ પ્રકાશ પ્રેરિત અધોગતિ એ ફોટોવોલ્ટેઇક સામગ્રી તરીકે આકારહીન સિલિકોનનો મુખ્ય ગેરલાભ છે. એસડબલ્યુઇ ઘટાડવાની પદ્ધતિઓ ઉચ્ચ તાપમાન પર કાર્યરત આકારહીન સિલિકોનને બદલે નેનોક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોનનો ઉપયોગ કરીને. ફોટોવોલ્ટેઇક થર્મલ હાઇબ્રિડ સોલર કલેક્ટર (PVT) માં PV ને એકીકૃત કરીને આ પરિપૂર્ણ કરી શકાય છે. બહુક્રિયાશીલ સૌર કોષ બનાવવા માટે અન્ય સામગ્રીઓ સાથે આકારહીન સિલિકોનના એક અથવા વધુ પાતળા સ્તરોને એકઠા કરવા. ઉચ્ચ વિદ્યુત ક્ષેત્ર જે પાતળા સ્તરોમાં લાગુ પડે છે તે એસડબલ્યુઇ ઘટાડે છે. સંદર્ભો સિલિકોન ફોટોવોલ્ટેઇક