নবায়নযোগ্য জ্বালানির ব্যবহার বাড়ার সঙ্গে সঙ্গে সৌর প্যানেলকে আরও কার্যকর করার চেষ্টা চালিয়ে যাচ্ছেন বিজ্ঞানীরা। এবার সেই গবেষণায় নতুন পথ দেখাচ্ছে প্রকৃতি। কালো প্রজাপতির ডানার বিশেষ গঠন অনুকরণ করে সৌর প্যানেলের আলো শোষণক্ষমতা এবং বিদ্যুৎ উৎপাদনের সক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়ানোর সম্ভাবনা খুঁজে পেয়েছেন গবেষকেরা।

গবেষকদের দাবি, প্রজাপতির ডানার অনুরূপ কাঠামো সিলিকনের ওপর তৈরি করলে আলোর প্রতিফলন ব্যাপকভাবে কমানো সম্ভব। সিমুলেশনে এর ফলে শর্ট-সার্কিট কারেন্ট উৎপাদনের সর্বোচ্চ সক্ষমতা ৬৬ শতাংশ পর্যন্ত বৃদ্ধির সম্ভাবনা দেখা গেছে।

প্রজাপতির ডানার রহস্য কী?

কালো প্রজাপতির ডানা অসংখ্য অতি ক্ষুদ্র আঁশ দিয়ে গঠিত। এসব আঁশের পৃষ্ঠে জালের মতো সূক্ষ্ম ছিদ্র ও খাঁজ থাকে। বিশেষ এই কাঠামোর কারণে ডানায় পড়া আলো সহজে প্রতিফলিত না হয়ে ভেতরে প্রবেশ করে এবং শোষিত হয়।

সায়েন্স অ্যালার্টের প্রতিবেদন অনুযায়ী, কিছু কালো প্রজাপতির ডানা তার ওপর পড়া আলোর প্রায় ৯৯ দশমিক ৯৪ শতাংশ পর্যন্ত শোষণ করতে সক্ষম। খুব সামান্য আলো প্রতিফলিত হওয়ার কারণেই ডানাগুলো মানুষের চোখে অত্যন্ত গাঢ় কালো দেখায়।

সৌর প্যানেলে যেভাবে কাজে লাগানো হচ্ছে

সৌর প্যানেলের কার্যকারিতার ক্ষেত্রে আলো শোষণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। প্যানেলের ওপর পড়া সূর্যের আলো যত কম প্রতিফলিত হবে, তত বেশি আলো ফটোভোলটাইক সেল কাজে লাগাতে পারবে।

এই ধারণা থেকেই গবেষকেরা নয়টি ভিন্ন প্রজাতির কালো প্রজাপতির ডানার সূক্ষ্ম কাঠামো বিশ্লেষণ করেন। এরপর সৌর প্যানেলে ব্যবহৃত সিলিকন স্ল্যাবের পৃষ্ঠকে সেই কাঠামোর আদলে তৈরি করে গাণিতিক সিমুলেশন চালানো হয়।

গবেষণার মূল লক্ষ্য ছিল সিলিকনের পৃষ্ঠ থেকে আলোর প্রতিফলন কমিয়ে এর ভেতরে বেশি আলো প্রবেশ করানো।

প্রতিফলন ৩৫ শতাংশ থেকে নেমেছে ১০ শতাংশে

গবেষণায় দেখা গেছে, সাধারণ অবস্থায় পরীক্ষাধীন সিলিকন স্ল্যাব থেকে আলোর প্রতিফলন ৩৫ শতাংশের বেশি হতে পারে। কিন্তু প্রজাপতির ডানার অনুকরণে কাঠামো তৈরির পর তা কমে প্রায় ১০ শতাংশে নেমে আসে।

ফলে সিলিকন বেশি পরিমাণ আলো শোষণ করতে পারে। সিমুলেশনে এর প্রভাবে শর্ট-সার্কিট কারেন্টের সর্বোচ্চ সক্ষমতা ৬৬ শতাংশ পর্যন্ত বৃদ্ধির সম্ভাবনা পাওয়া গেছে।

প্রকৃতি থেকেই নতুন প্রযুক্তির ধারণা

প্রকৃতির কোনো গঠন বা প্রক্রিয়া অনুকরণ করে প্রযুক্তি তৈরির ধারণা নতুন নয়। এবার প্রজাপতির ডানার অতি সূক্ষ্ম কাঠামো সৌরশক্তি প্রযুক্তির উন্নয়নে নতুন সম্ভাবনা তৈরি করেছে।

তবে গবেষণার ফলাফলকে সরাসরি বাণিজ্যিক সৌর প্যানেলের বিদ্যুৎ উৎপাদন ৬৬ শতাংশ বেড়ে গেছে হিসেবে দেখার সুযোগ নেই। গবেষণাটি মূলত সিলিকন কাঠামোর আলো শোষণ ও শর্ট-সার্কিট কারেন্টের সম্ভাব্য উন্নতি নিয়ে। বাস্তব সৌর প্যানেলে প্রযুক্তিটি প্রয়োগের ক্ষেত্রে উৎপাদন খরচ, স্থায়িত্ব ও সামগ্রিক দক্ষতাসহ আরও বিভিন্ন বিষয় যাচাই করতে হবে।

গবেষকেরা আশা করছেন, প্রযুক্তিটি আরও উন্নত করা গেলে ভবিষ্যতে কম জায়গা ব্যবহার করে বেশি সৌরবিদ্যুৎ উৎপাদনের পথ তৈরি হতে পারে।