বিশ্বব্যাপী বিদ্যুতের চাহিদা দ্রুত বৃদ্ধি ভবিষ্যতের চাহিদা পূরণের জন্য টেকসই এবং কার্যকর সমাধানের প্রয়োজনীয়তাকে আরও তীব্র করে তুলছে। এর সম্ভাব্য সমাধানের একটি হলো উন্নত মানের সৌর সেল উপকরণের উদ্ভাবন, যা বর্তমানের ব্যবহৃত উপকরণের তুলনায় অনেক বেশি দক্ষ। এই নতুন উপকরণগুলোকে এত পাতলা ও নমনীয়ভাবে তৈরি করা যেতে পারে যে সেগুলো স্মার্টফোন থেকে শুরু করে পুরো ভবন পর্যন্ত ব্যবহার করা সম্ভব।
সুইডেনের চ্যালমার্স ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজির গবেষকরা সম্প্রতি একটি প্রতিশ্রুতিশীল, কিন্তু জটিল উপকরণ হ্যালাইড পেরোভস্কাইট নিয়ে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি অর্জন করেছেন। কম্পিউটারভিত্তিক সিমুলেশন এবং মেশিন লার্নিং ব্যবহার করে তারা এই উপকরণের জটিল আচরণ বোঝার চেষ্টা করছেন।
আন্তর্জাতিক জ্বালানি সংস্থা অনুসারে, বিদ্যুৎ ইতিমধ্যেই বিশ্বব্যাপী জ্বালানির ব্যবহারের ২০ শতাংশের জন্য দায়ী। আগামী ২৫ বছরের মধ্যে এটি ৫০ শতাংশের বেশি হতে পারে, যা আরও স্পষ্ট করে যে পরিচ্ছন্ন এবং কার্যকরী শক্তি প্রযুক্তি দ্রুত বিকাশের প্রয়োজন। চ্যালমার্স ইউনিভার্সিটির সহকারী অধ্যাপক এবং প্রধান গবেষক জুলিয়া উইক্টর বলেন, “চাহিদা পূরণের জন্য নতুন, পরিবেশবান্ধব ও কার্যকর শক্তি রূপান্তরের পদ্ধতির চাহিদা ক্রমেই বৃদ্ধি পাচ্ছে। আমাদের গবেষণার ফলাফল এই প্রতিশ্রুতিশীল সৌর সেল উপকরণকে সর্বোত্তমভাবে ব্যবহার ও নিয়ন্ত্রণ করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। আমাদের এখন এমন সিমুলেশন পদ্ধতি রয়েছে যা কয়েক বছর আগেও সমাধান করা যাওয়া সমস্যাগুলোকে সমাধান করতে সক্ষম।”
হ্যালাইড পেরোভস্কাইট উপকরণগুলোকে ব্যয়সাশ্রয়ী, নমনীয় এবং হালকা সৌর সেল তৈরির জন্য সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল ধরা হয়। এগুলো লাইট শোষণ ও নির্গমনে অত্যন্ত দক্ষ। তবে এই উপকরণগুলো দ্রুত নষ্ট হয়ে যেতে পারে। সঠিক ব্যবহার নিশ্চিত করতে তাদের কর্মপদ্ধতি ও স্থিতিশীলতার গভীর বোঝাপড়া প্রয়োজন। বিশেষ করে ফরমামিডিনিয়াম লিড আইডাইড নামক ক্রিস্টালাইন যৌগটি দীর্ঘ সময় ধরে বোঝার জন্য গবেষকদের অনেক চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হতে হয়েছে। এটি অপটোরেলেকট্রনিক বৈশিষ্ট্যে অত্যন্ত শক্তিশালী, তবে অস্থিতিশীলতার কারণে ব্যবহার সীমিত। দুটি প্রকার হ্যালাইড পেরোভস্কাইট মিশ্রণ করে এই সমস্যা আংশিকভাবে সমাধান করা সম্ভব।
চ্যালমার্সের গবেষকরা কম্পিউটার সিমুলেশনের মাধ্যমে উপকরণের একটি গুরুত্বপূর্ণ স্তরের বিস্তারিত ব্যাখ্যা দিতে সক্ষম হয়েছেন। এটি উপকরণ ডিজাইন ও নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ। গবেষক সাঙ্গিতা দত্ত বলেন, “এই উপকরণের নিম্ন-তাপমাত্রা স্তর দীর্ঘদিন গবেষণার অভাবের কারণে বোঝা যায়নি এবং আমরা এখন এর কাঠামো সম্পর্কে মৌলিক প্রশ্নের সমাধান করেছি।”
মেশিন লার্নিং ব্যবহার করে তারা হাজারগুণ দীর্ঘ সিমুলেশন চালাতে পেরেছেন এবং লক্ষাধিক পরমাণু যুক্ত মডেল তৈরি করতে সক্ষম হয়েছেন। এর ফলে বাস্তব পৃথিবীর সঙ্গে মডেল আরও সঙ্গতিপূর্ণ হয়েছে। গবেষকরা উপকরণটি –২০০°সেলসিয়াসে ঠান্ডা করে পরীক্ষা করেছেন এবং তা সিমুলেশন ফলাফলের সাথে মিলেছে। এই গবেষণার ফলাফল ভবিষ্যতে জটিল হ্যালাইড পেরোভস্কাইট উপকরণ মডেলিং ও বিশ্লেষণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখতে পারে।