Option (d) is correct

Photoelectrochemical (PEC) solar cells are indeed based on a hybrid structure that combines inorganic semiconductors and an electrolyte. These types of solar cells are designed to convert sunlight directly into electrical energy through an electrochemical process.

In a PEC solar cell, the basic structure consists of a semiconductor electrode, an electrolyte, and a counter electrode. The semiconductor electrode is typically made of a semiconductor material, such as silicon, titanium dioxide, or other suitable materials. This electrode acts as the light-absorbing component and the photoanode, where the photoelectrochemical reactions occur.

The electrolyte, which is an important component of PEC cells, serves as a medium for ion transport and electron transfer. It typically consists of an aqueous or non-aqueous solution containing suitable redox couples. The electrolyte facilitates the movement of electrons and ions between the semiconductor electrode and the counter electrode.

The hybrid structure of PEC solar cells allows for the separation of charge carriers generated by the absorption of sunlight. When photons from sunlight strike the semiconductor electrode, they generate electron-hole pairs (excited states) within the semiconductor material. The excited electrons are injected into the conduction band of the semiconductor, while the holes remain in the valence band.

The injected electrons can then flow through an external circuit, creating an electric current. Simultaneously, the electrolyte facilitates the transport of positive ions to the counter electrode, completing the electrochemical circuit.

PEC solar cells offer several advantages. They can potentially provide high conversion efficiencies, as they can harness both the photovoltaic effect and the electrochemical reactions. Additionally, the hybrid structure allows for the utilization of a wider range of semiconductors and facilitates the use of abundant and low-cost materials.

However, PEC solar cells also face challenges such as finding efficient semiconductor materials, optimizing the electrolyte composition, and improving the stability and durability of the cell components. Ongoing research and development efforts aim to enhance the efficiency and performance of PEC solar cells for practical applications in solar energy conversion.

विकल्प (d) सही है।

फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल (PEC) सौर कोशिकाएं वास्तव में एक संकर संरचना पर आधारित होती हैं जो अकार्बनिक अर्धचालक और इलेक्ट्रोलाइट को जोड़ती हैं। इस प्रकार की सौर कोशिकाओं को एक विद्युत रासायनिक प्रक्रिया के माध्यम से सूर्य के प्रकाश को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

एक (PEC) सौर सेल में, मूल संरचना में एक अर्धचालक इलेक्ट्रोड, एक इलेक्ट्रोलाइट और एक काउंटर इलेक्ट्रोड होता है। अर्धचालक इलेक्ट्रोड आमतौर पर एक अर्धचालक सामग्री से बना होता है, जैसे सिलिकॉन, टाइटेनियम डाइऑक्साइड, या अन्य उपयुक्त सामग्री। यह इलेक्ट्रोड प्रकाश-अवशोषित घटक और फोटोएनोड के रूप में कार्य करता है, जहां फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाएं होती हैं।

इलेक्ट्रोलाइट, जो (PEC) कोशिकाओं का एक महत्वपूर्ण घटक है, आयन परिवहन और इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण के लिए एक माध्यम के रूप में कार्य करता है। इसमें आमतौर पर एक जलीय या गैर-जलीय घोल होता है जिसमें उपयुक्त रेडॉक्स जोड़े होते हैं। इलेक्ट्रोलाइट अर्धचालक इलेक्ट्रोड और काउंटर इलेक्ट्रोड के बीच इलेक्ट्रॉनों और आयनों के आंदोलन की सुविधा प्रदान करता है।

(PEC) सौर कोशिकाओं की संकर संरचना सूर्य के प्रकाश के अवशोषण से उत्पन्न चार्ज वाहक के पृथक्करण की अनुमति देती है। जब सूर्य के प्रकाश से फोटॉन अर्धचालक इलेक्ट्रोड पर हमला करते हैं, तो वे अर्धचालक सामग्री के भीतर इलेक्ट्रॉन-छेद जोड़े (उत्तेजित अवस्थाएं) उत्पन्न करते हैं। उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों को अर्धचालक के चालन बैंड में इंजेक्ट किया जाता है, जबकि छेद वैलेंस बैंड में रहते हैं।

इंजेक्शन इलेक्ट्रॉन तब एक बाहरी सर्किट के माध्यम से प्रवाहित हो सकते हैं, जिससे विद्युत प्रवाह बनता है। इसके साथ ही, इलेक्ट्रोलाइट इलेक्ट्रोकेमिकल सर्किट को पूरा करते हुए काउंटर इलेक्ट्रोड में सकारात्मक आयनों के परिवहन की सुविधा प्रदान करता है।

(PEC) सौर सेल कई फायदे प्रदान करते हैं। वे संभावित रूप से उच्च रूपांतरण क्षमता प्रदान कर सकते हैं, क्योंकि वे फोटोवोल्टिक प्रभाव और विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं दोनों का उपयोग कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, हाइब्रिड संरचना अर्धचालक की एक विस्तृत श्रृंखला के उपयोग की अनुमति देती है और प्रचुर मात्रा में और कम लागत वाली सामग्रियों के उपयोग की सुविधा प्रदान करती है।

हालांकि, (PEC) सौर कोशिकाओं को कुशल अर्धचालक सामग्री खोजने, इलेक्ट्रोलाइट संरचना को अनुकूलित करने और सेल घटकों की स्थिरता और स्थायित्व में सुधार जैसी चुनौतियों का भी सामना करना पड़ता है। चल रहे अनुसंधान और विकास प्रयासों का उद्देश्य सौर ऊर्जा रूपांतरण में व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए (PEC) सौर कोशिकाओं की दक्षता और प्रदर्शन को बढ़ाना है।