ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન એન્ડ એપ્લાઇડ ફિઝિક્સ (IAP), ઇન્ડિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ સાયન્સ (IISc)ના સંશોધકો અને સહયોગીઓએ નવું સુપરકેપેસિટર વિકસાવ્યું જે પ્રકાશ દ્વારા ચાર્જ કરી શકાય છે.
આ નવીનતાનો ઉપયોગ સ્ટ્રીટલાઇટ અને સેન્સર સહિત સ્વ-સંચાલિત ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં થઈ શકે છે, કારણ કે પ્રમાણભૂત કેપેસિટર્સથી વિપરીત, જે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિકલી ઊર્જાનો સંગ્રહ કરે છે, સુપરકેપેસિટર્સ નોંધપાત્ર રીતે વધુ ઊર્જા રાખવા માટે ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરે છે, જે તેમને “બેટરી કરતાં વધુ ઝડપથી ચાર્જ થવા દે છે,” સમજાવ્યું. આભા મિશ્રા, IISc ના ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન અને એપ્લાઇડ ફિઝિક્સ વિભાગના પ્રોફેસર અને અભ્યાસના લેખક.
સુપરકેપેસિટરના ઇલેક્ટ્રોડ્સ પારદર્શક ફ્લોરિન-ડોપ્ડ ટીન ઓક્સાઇડ સબસ્ટ્રેટ પર ઝિંક ઓક્સાઇડ નેનોરોડ્સમાંથી બનાવવામાં આવે છે, જે પ્રકાશને ઉપકરણને પસાર કરવા અને ચાર્જ કરવાની મંજૂરી આપે છે. જ્યારે અલ્ટ્રાવાયોલેટ (યુવી) પ્રકાશના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે સુપરકેપેસિટર કેપેસીટન્સમાં મોટો વધારો દર્શાવે છે – તેની વિદ્યુત ઊર્જા સંગ્રહિત કરવાની ક્ષમતા. મિશ્રા ઉમેરે છે, “વિચારો સરળ હતા… પરંતુ જ્યારે એકસાથે જોડવામાં આવે ત્યારે તેઓ ખૂબ જ સારી રીતે કામ કરતા હતા,” મિશ્રા ઉમેરે છે.
નેકીંગ વર્તન
ક્ષમતામાં પ્રભાવશાળી વધારા ઉપરાંત, સંશોધકોએ બે અસામાન્ય વર્તણૂકો શોધી કાઢી. સૌપ્રથમ, ઉપકરણની ક્ષમતા પ્રકાશના સંપર્કમાં આવતા વોલ્ટેજ સાથે વધે છે, ક્લેમસન યુનિવર્સિટીના સહ-લેખક એએમ રાવ “નેકીંગ બિહેવિયર” તરીકે ઉલ્લેખ કરે છે. બીજું, જ્યારે ઝડપથી ચાર્જ થાય ત્યારે ઊર્જાનો સંગ્રહ સામાન્ય રીતે ઘટે છે, ટીમે શોધી કાઢ્યું હતું કે તેમના સુપરકેપેસિટર જ્યારે યુવી પ્રકાશના સંપર્કમાં આવે ત્યારે ઝડપી ચાર્જિંગ દરમિયાન વધુ ઊર્જા સંગ્રહિત કરે છે.
સંશોધન ટીમે ઈલેક્ટ્રિક ડબલ લેયર ઈફેક્ટને વધારીને પ્રભાવ સુધારવા માટે લિક્વિડ ઈલેક્ટ્રોલાઈટનો ઉપયોગ કર્યો હતો, જે સુપરકેપેસિટર્સની ઉચ્ચ ઊર્જા સંગ્રહ ક્ષમતામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. “અમે માઇક્રોન સ્કેલ પર સુપરકેપેસિટર્સનું લઘુત્તમકરણ કર્યું છે જેથી તેઓ માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક ચિપ્સ સાથે સંકલિત થઈ શકે,” મિશ્રા નોંધે છે, મોબાઇલ ફોન અને અન્ય નાના ઉપકરણોમાં સંભવિત એપ્લિકેશનો તરફ નિર્દેશ કરે છે.
મિશ્રા માને છે કે આ નવી ટેક્નોલોજી તેના ઝડપી ચાર્જિંગ સમય અને ઉચ્ચ પાવર ઘનતાને કારણે આખરે સ્ટ્રીટલાઇટ્સમાં સોલર સેલને બદલી શકશે.
આ સંશોધનમાં પ્રકાશિત થયું હતું જર્નલ ઓફ મટિરિયલ્સ કેમિસ્ટ્રી એઅને ટીમ દૃશ્યમાન અને ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને ચાર્જ કરવા માટે સુપરકેપેસિટરને વધુ વિકસિત કરવાની આશા રાખે છે.