भारतीय वैज्ञानिक ने स्वदेशी रूप से कार्बनिक-अकार्बनिक हैलाइड विकसित किया है पेरोव्स्काइट स्व-संचालित ब्रॉडबैंड फोटोडिटेक्टर मैग्नीशियम द्वारा सीसे के आंशिक प्रतिस्थापन के साथ जो उपयोगी हो सकता है सौर ऊर्जा उत्पादन. कार्बनिक-अकार्बनिक हैलाइड पेरोव्स्काइट (मिथाइल अमोनियम लेड आयोडाइड, MAPbI3) ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक अनुसंधान में अग्रणी रहा है, जो सौर कोशिकाओं, एलईडी और फोटोडिटेक्टरों में आशाजनक प्रदर्शन कर रहा है। हालांकि, हाइब्रिड पेरोव्स्काइट विषाक्त लेड (Pb2+) की उपस्थिति के कारण महत्वपूर्ण समस्या से ग्रस्त हो गया है, जो ज्ञात है स्वास्थ्य और पर्यावरण पर हानिकारक प्रभावों के लिए।
विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के एक स्वायत्त संस्थान, इंटरनेशनल एडवांस्ड रिसर्च सेंटर फॉर पाउडर मेटलर्जी एंड न्यू मैटेरियल्स (एआरसीआई), हैदराबाद के शोधकर्ताओं ने जहरीले सीसे (पीबी) को बदलने के लिए एक पर्यावरण-अनुकूल विकल्प पेश करके इन चुनौतियों का समाधान किया है। टीम ने सीसे के विकल्प के रूप में एमजी, एक क्षारीय पृथ्वी धातु की ओर रुख किया, जो अपनी गैर-विषैली प्रकृति और प्रचुरता के लिए जानी जाती है।
उन्होंने एक-चरणीय एंटी-सॉल्वेंट दृष्टिकोण का उपयोग करके MAPbxMg1-xCl2I पेरोव्स्काइट को संश्लेषित किया। उन्होंने Mg2+ स्टोइकोमेट्री को सावधानीपूर्वक ट्यून किया और वांछित गुणों के साथ टेट्रागोनल पेरोव्स्काइट चरण प्राप्त किया। उन्होंने पारंपरिक आर्किटेक्चर (FTO/TiO2/पेरोव्स्काइट/HTL/गोल्ड) के विपरीत, जिसमें महंगी धातु कैथोड (सोना) होता है, एक सरलीकृत आर्किटेक्चर (FTO/TiO2/Perovskite/Carbon) में फोटोडिटेक्टर का निर्माण किया। यह एक आर्थिक और मजबूत विन्यास की ओर ले जाता है।
यह शोध पेरोव्स्काइट ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में विषाक्त Pb2+ के प्रतिस्थापन की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है। MAPb0.5Mg0.5Cl2I-आधारित फोटोडिटेक्टरों का सफल प्रदर्शन न केवल मैग्नीशियम प्रतिस्थापन की क्षमता को प्रदर्शित करता है, बल्कि पर्यावरण के अनुकूल और टिकाऊ प्रौद्योगिकियों के विकास के लिए ड्राइव को भी मजबूत करता है। ऐसी दुनिया में जहां कई पर्यावरणीय चिंताएं बढ़ रही हैं, यह अध्ययन ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में हरित भविष्य का मार्ग प्रशस्त करता है। यह सौम्य मैग्नीशियम के लिए जहरीले सीसे की अदला-बदली करके संभव है, इस प्रकार शोधकर्ताओं ने फोटोडिटेक्टरों और अन्य ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए एक आशाजनक विकल्प की पेशकश की है।
विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के एक स्वायत्त संस्थान, इंटरनेशनल एडवांस्ड रिसर्च सेंटर फॉर पाउडर मेटलर्जी एंड न्यू मैटेरियल्स (एआरसीआई), हैदराबाद के शोधकर्ताओं ने जहरीले सीसे (पीबी) को बदलने के लिए एक पर्यावरण-अनुकूल विकल्प पेश करके इन चुनौतियों का समाधान किया है। टीम ने सीसे के विकल्प के रूप में एमजी, एक क्षारीय पृथ्वी धातु की ओर रुख किया, जो अपनी गैर-विषैली प्रकृति और प्रचुरता के लिए जानी जाती है।
उन्होंने एक-चरणीय एंटी-सॉल्वेंट दृष्टिकोण का उपयोग करके MAPbxMg1-xCl2I पेरोव्स्काइट को संश्लेषित किया। उन्होंने Mg2+ स्टोइकोमेट्री को सावधानीपूर्वक ट्यून किया और वांछित गुणों के साथ टेट्रागोनल पेरोव्स्काइट चरण प्राप्त किया। उन्होंने पारंपरिक आर्किटेक्चर (FTO/TiO2/पेरोव्स्काइट/HTL/गोल्ड) के विपरीत, जिसमें महंगी धातु कैथोड (सोना) होता है, एक सरलीकृत आर्किटेक्चर (FTO/TiO2/Perovskite/Carbon) में फोटोडिटेक्टर का निर्माण किया। यह एक आर्थिक और मजबूत विन्यास की ओर ले जाता है।
यह शोध पेरोव्स्काइट ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में विषाक्त Pb2+ के प्रतिस्थापन की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है। MAPb0.5Mg0.5Cl2I-आधारित फोटोडिटेक्टरों का सफल प्रदर्शन न केवल मैग्नीशियम प्रतिस्थापन की क्षमता को प्रदर्शित करता है, बल्कि पर्यावरण के अनुकूल और टिकाऊ प्रौद्योगिकियों के विकास के लिए ड्राइव को भी मजबूत करता है। ऐसी दुनिया में जहां कई पर्यावरणीय चिंताएं बढ़ रही हैं, यह अध्ययन ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में हरित भविष्य का मार्ग प्रशस्त करता है। यह सौम्य मैग्नीशियम के लिए जहरीले सीसे की अदला-बदली करके संभव है, इस प्रकार शोधकर्ताओं ने फोटोडिटेक्टरों और अन्य ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए एक आशाजनक विकल्प की पेशकश की है।
