نئے سولر سیلز کی ترقی کو تیز کرنے کا ایک ٹول

اب، MIT اور Google Brain کے محققین نے ایک ایسا نظام تیار کیا ہے جو ایک وقت میں نہ صرف ایک مجوزہ ڈیزائن کا جائزہ لینا ممکن بناتا ہے، بلکہ اس بارے میں معلومات فراہم کرتا ہے کہ کون سی تبدیلیاں مطلوبہ بہتری فراہم کریں گی۔ اس سے نئی، بہتر کنفیگریشنز کی دریافت کی شرح میں کافی اضافہ ہو سکتا ہے۔

نیا نظام، جسے ڈیفرین ایبل سولر سیل سمیلیٹر کہا جاتا ہے، جرنل کمپیوٹر فزکس کمیونیکیشنز میں شائع ہونے والے ایک مقالے میں بیان کیا گیا ہے، جسے MIT کے جونیئر شان مان، MIT's Institute for Soldier Nanotechnologies کے تحقیقی سائنسدان Giuseppe Romano، اور چار نے لکھا ہے۔ دیگر MIT اور Google Brain میں۔

روایتی سولر سیل سمیلیٹر، رومانو بتاتے ہیں، سولر سیل کی ترتیب کی تفصیلات لیتے ہیں اور ان کے آؤٹ پٹ کے طور پر پیش گوئی کی گئی کارکردگی پیدا کرتے ہیں -- یعنی آنے والی سورج کی روشنی کی توانائی کا کتنا فیصد دراصل برقی رو میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ لیکن یہ نیا سمیلیٹر دونوں ہی کارکردگی کی پیش گوئی کرتا ہے اور دکھاتا ہے کہ ان پٹ پیرامیٹرز میں سے کسی ایک سے آؤٹ پٹ کتنا متاثر ہوتا ہے۔ quot وہ کہتے ہیں.

مختصراً، وہ کہتے ہیں،"؛ ہم نے کوئی نیا آلہ دریافت نہیں کیا، لیکن ہم نے ایک ایسا آلہ تیار کیا ہے جو دوسروں کو زیادہ تیزی سے دیگر اعلیٰ کارکردگی والے آلات دریافت کرنے کے قابل بنائے گا۔ [جی جی] quot؛ اس سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے، ہم اس تعداد کو کم کر رہے ہیں جب ہمیں ایک سمیلیٹر چلانے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ ہم بہتر ڈھانچے کی وسیع جگہ تک تیزی سے رسائی حاصل کر سکیں۔ [جی جی] quot؛ اس کے علاوہ، وہ کہتے ہیں،"؛ ہمارا ٹول مادی پیرامیٹرز کے ایک انوکھے سیٹ کی نشاندہی کر سکتا ہے جو اب تک چھپا ہوا ہے کیونکہ ان نقالی کو چلانا بہت پیچیدہ ہے۔ [جی جی] quot؛

اگرچہ روایتی انداز بنیادی طور پر ممکنہ تغیرات کی بے ترتیب تلاش کا استعمال کرتے ہیں، مان کا کہنا ہے کہ، اپنے ٹول" کے ساتھ؛ ہم تبدیلی کی رفتار کی پیروی کر سکتے ہیں کیونکہ سمیلیٹر آپ کو بتاتا ہے کہ آپ اپنے آلے کو کس سمت میں تبدیل کرنا چاہتے ہیں۔ اس سے عمل بہت تیز ہو جاتا ہے کیونکہ مواقع کی پوری جگہ کو تلاش کرنے کے بجائے، آپ صرف ایک ہی راستے پر چل سکتے ہیں" جو براہ راست بہتر کارکردگی کی طرف لے جاتا ہے۔

چونکہ اعلیٰ درجے کے شمسی خلیے اکثر ایک سے دوسرے تک برقی چارج لے جانے کے لیے کنڈکٹیو مواد کے ساتھ جڑی ہوئی متعدد تہوں پر مشتمل ہوتے ہیں، اس لیے یہ کمپیوٹیشنل ٹول یہ ظاہر کرتا ہے کہ ان مختلف تہوں کی نسبتی موٹائی کو تبدیل کرنے سے ڈیوائس کی پیداوار پر کیا اثر پڑے گا۔ یہ بہت اہم ہے کیونکہ موٹائی اہم ہے۔ روشنی کے پھیلاؤ اور ہر تہہ کی موٹائی اور ہر تہہ کے جذب کے درمیان ایک مضبوط تعامل ہوتا ہے،" مان وضاحت کرتا ہے۔

دیگر متغیرات جن کا اندازہ لگایا جا سکتا ہے ان میں ڈوپنگ کی مقدار (کسی دوسرے عنصر کے ایٹموں کا تعارف) شامل ہے جو ہر پرت کو حاصل ہوتی ہے، یا پرتوں کی موصلیت کا ڈائی الیکٹرک مستقل، یا بینڈ گیپ، روشنی کے فوٹان کی توانائی کی سطح کا ایک پیمانہ جو ہو سکتا ہے۔ تہوں میں استعمال ہونے والے مختلف مواد کی طرف سے قبضہ کر لیا.

رومانو کا کہنا ہے کہ یہ سمیلیٹر اب ایک اوپن سورس ٹول کے طور پر دستیاب ہے جسے اس فیلڈ میں تحقیق کی رہنمائی میں مدد کے لیے فوری طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ تیار ہے، اور صنعت کے ماہرین اسے لے سکتے ہیں۔ [جی جی] quot؛ اس کا استعمال کرنے کے لیے، محققین اس ڈیوائس' کے کمپیوٹیشن کو ایک اصلاحی الگورتھم، یا یہاں تک کہ ایک مشین لرننگ سسٹم کے ساتھ جوڑیں گے، تاکہ ممکنہ تبدیلیوں کی وسیع اقسام کا تیزی سے جائزہ لیا جا سکے اور سب سے زیادہ امید افزا متبادلات پر تیزی سے گھر میں داخل ہو جائیں۔

اس مقام پر، سمیلیٹر سولر سیل کے صرف ایک جہتی ورژن پر مبنی ہے، اس لیے اگلا مرحلہ دو اور تین جہتی کنفیگریشنز کو شامل کرنے کے لیے اس کی صلاحیتوں کو بڑھانا ہوگا۔ لیکن یہاں تک کہ یہ 1D ورژن" سیلز کی اکثریت کا احاطہ کر سکتا ہے جو فی الحال زیر پیداوار ہیں،" رومانو کہتے ہیں۔ کچھ تغیرات، جیسے کہ مختلف مواد کا استعمال کرتے ہوئے نام نہاد ٹینڈم سیلز، کو ابھی تک اس ٹول کے ذریعے براہ راست نقل نہیں کیا جا سکتا، لیکن"؛ انفرادی خلیات میں سے ہر ایک کی تقلید کر کے ٹینڈم سولر سیل کا تخمینہ لگانے کے طریقے موجود ہیں،"۔ ; مان کہتے ہیں۔

سمیلیٹر ہے" end-to-end," رومانو کا کہنا ہے کہ، اس کا مطلب یہ ہے کہ یہ کارکردگی کی حساسیت کی گنتی کرتا ہے، اور روشنی کے جذب کو بھی مدنظر رکھتا ہے۔ وہ مزید کہتے ہیں:"؛ ایک پرکشش مستقبل کی سمت ہمارے سمیلیٹر کو موجودہ موجودہ امتیازی لائٹ پروپیگیشن سمیلیٹروں کے ساتھ تشکیل دے رہی ہے، تاکہ بہتر درستگی حاصل کی جا سکے۔ [جی جی] quot؛

آگے بڑھتے ہوئے، رومانو کہتے ہیں، کیونکہ یہ ایک اوپن سورس کوڈ ہے،"؛ اس کا مطلب ہے کہ جب یہ وہاں پہنچ جائے تو کمیونٹی اس میں اپنا حصہ ڈال سکتی ہے۔ اور یہی وجہ ہے کہ ہم واقعی پرجوش ہیں۔ [جی جی] quot؛ اگرچہ یہ تحقیقی گروپ"؛ صرف مٹھی بھر لوگ،"؛ وہ کہتے ہیں، اب اس شعبے میں کام کرنے والا کوئی بھی شخص کوڈ میں اپنی بہتری اور بہتری لا سکتا ہے اور نئی صلاحیتیں متعارف کرا سکتا ہے۔

& quot;Differentiable physics انجینئرڈ سسٹمز کے سمیولیشنز کے لیے نئی صلاحیتیں فراہم کرنے جا رہی ہے،" کارنیگی میلن یونیورسٹی میں مکینیکل انجینئرنگ کے ایک ایسوسی ایٹ پروفیسر وینکٹ وشواناتھن کہتے ہیں، جو اس کام سے وابستہ نہیں تھے۔" تفریق پذیر شمسی سیل سمیلیٹر امتیازی طبیعیات کی ایک ناقابل یقین مثال ہے، جو اب شمسی سیل ڈیوائس کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے نئی صلاحیتیں فراہم کر سکتا ہے،" وہ مطالعہ کو"؛ ایک دلچسپ قدم کہتے ہوئے کہتے ہیں۔ [جی جی] quot؛

مان اور رومانو کے علاوہ، ٹیم میں ایم آئی ٹی میں ایرک فیڈل اور سٹیون جانسن، اور گوگل برین میں سیموئل شونہولز اور ایکن کیوبک شامل تھے۔ اس کام کو جزوی طور پر Eni SpA اور MIT Energy Initiative، اور MIT Quest for Intelligence کی حمایت حاصل تھی۔