slide 1
slide 2
slide 3

 

برق خورشیدی؛ یک بار هزینه کنید، عمری درآمد کسب کنید

به گزارش خبرنگار خبرگزاری صداوسیما، انرژی خورشید، منبعی پاک، تمام نشدنی، بی سر و صدا و بدون خطر و البته فاقد آلودگی است که با کمی آینده نگری، کسی نمی‌تواند بی خیال آن شود، به ویژه که بداند هر قدر برقی که تولید می‌کند ۱۰ برابر نرخی که به برق مصرفی اش می‌پردازد، درآمد به دست می‌آورد.اما چرا باید در سطح کلان تر به این نوع از تولید برق دل خوش کرد؟ ظرفیت نصب شده تولید برق کشور ۷۶ هزار مگاوات است که ۹۵ درصد آن با سوخت‌های فسیلی و در نیروگاه‌های حرارتی تولید می‌شود.تولید برق به شیوه سنتی هم منابع گران فسیلی و حتی آبی را تلف می‌کند و هم در مسیر انتقال و توزیع تلفاتی بیش از ۲۰ درصدی دارد، به این زیان نجومی باید آلودگی‌های زیست محیطی را هم اضافه کرد.همه این واقعیت‌ها کشورهای پیشرفته را به استفاده از انرژیهای نو و تجدیدپذیر ترغیب کرده است.

اطلاعات بیشتر

جدید ترین سلول خورشیدی دنیا

مقاله تحت عنوان "اثر فلكسوفوتيوالکتيك" توسط پروفسور مارين الكس، مينگ مين يانگ و دونگ جيك كيم نوشته شده است كه همه آنها در رشته فيزيك دانشگاه واروريك جدید ترین مواد تشکیل دهنده سلول های خورشیدیمستقر هستند.

محققان وارویک در مورد محدودیت های فیزیکی در طراحی فعلی اکثر سلول های خورشیدی تجاری که محدودیت مطلق کارایی دارند، را بررسی می کنند. اکثر سلول های خورشیدی تجاری از دو لایه تشکیل می شوند که در اتصال آنها  دو نوع نیمه هادی ، از نوع P با حامل های بار مثبت (سوراخ هایی که می توانند توسط الکترون ها پر شوند) و n-type با حامل های بار منفی (الکترون ها) تشکیل می شود.

جدیدترین نوع سلولهای خورشیدی در دنیا

هنگامی که نور جذب می شود، اتصال دو نیمه هادی یک میدان داخلی را به وجود می آورد که حامل های جریان هایی  در جهت های متفاوتی است و  جریان و ولتاژ را در طول اتصال ایجاد می کند. بدون چنین اتصالاتی انرژی را نمی تواند بدست آورد و حامل های جریان خروجی به سادگی و  به سرعت از بین بردن هر بار الکتریکی دوباره ترکیب می شوند.

این اتصالات بین دو نیمه هادی برای دریافت قدرت از چنین سلول خورشیدی بنیادی است اما با محدودیت کارایی همراه است. این محدودیت Shockley-Queisser نام دارد که به این معنی است که از تمام قدرت موجود در نور خورشید در یک سلول خورشیدی ایده آل در شرایط ایده آل فقط حداکثر 33.7٪ می تواند به برق تبدیل شود.

با این وجود راه دیگری وجود دارد که بعضی از مواد می توانند اتهامات تولید شده توسط فوتون های خورشید یا از جاهای دیگر را جمع آوری کنند. اثر فتوولتائیک فله در نیمه رساناها و مقره های خاص رخ می دهد که در آن عدم تقارن کامل در اطراف نقطه مرکزی آنها (ساختار غیر مرکزی آنها) باعث تولید ولتاژ می شود که واقعا می تواند بزرگتر از شکاف باند آن ماده باشد (شکاف بین باند valence بالاترین محدوده انرژی الکترون است که در آن الکترونها به طور معمول در دمای صفر مطلق و باند هدایت الکتریکی جریان می یابند).

متاسفانه موادی که شناخته شده اند اثر فتوولتائیک بی نظیری را نشان می دهد اما راندمان تولید انرژی بسیار کم است و هرگز در سیستم های تولید انرژی کاربردی استفاده نمی شوند.

از تیم وارویک می پرسیم آیا می توانیم نیمه هادی هایی را که در سلول های خورشیدی تجاری کار می کنند ،به صورت دستی آنها را دستکاری  کنند و یا آنها را تحت فشار قرار  دهند، به طوری که آنها نیز بتوانند به یک ساختار غير سانتریفوژي تبدیل شوند و احتمالا اثر فتوولتائیک به بالاترین حد خود برسد ؟

آنها جواب این سوال را اینگونه انجام دادند که  معنای واقعی کلمه "هل دادن" نیمه هادی ها را با استفاده از  هدایت  دستگاه های میکروسکوپهای  اتمی به یک "nano-indenter"، که سپس آنها را به فشار و به  کریستال های   استرونتیوم تیتانات (SrTiO3)، دی اکسید تیتانیوم (TiO2) ، و سیلیکون (سی) تغییر شکل دادند

آنها دریافتند که هر سه این مواد می توانند به این شکل تغییر شکل داده شوند تا به آنها یک ساختار غیر سانتریفو داده شود و در واقع آنها  تأثیر فتوولتائیک بزرگتری نسبت به مواد قبلی داشتند.

پروفسور مارین الکس از دانشگاه وارویک گفت: "گسترش محدوده موادی که می تواند از اثر فتوولتائیک حداکثری سود ببرد، دارای مزایای متعددی است: لازم نیست که هر نوع اتصال را ایجاد کنیم؛ هر نیمه رسانای با جذب نور بهتر می تواند برای خورشید انتخاب شود .سلول ها و سرانجام محدودیت ترمودینامیکی نهایی بهره وری تبدیل انرژی، به اصطلاح Shockley-Queisser Limit، می تواند برطرف شود. چالش های مهندسی بسیاری وجود دارد، اما باید ساخت سلول های خورشیدی را در جایی که می تواند در کشش نگه داشته شود تا به شکل کریستال نیمه رسانا به شکل کافی تولید شود. اگر با چنین مهندسی سلول های خورشیدی جدید تولید شوند، آینده می تواند حتی یک درصد بهره وری را اضافه کنند، که این موضوع می تواند برای تولید کنندگان سلول های خورشیدی و تامین کنندگان انرژی بسیار ارزشمندی خواهد بود. "

تماس با ما

در صورتی که مایل به دریافت اطلاعات بیشتر هستید با ما تماس بگیرید

تلفن : 987132333219+

ساعات کاری

پشتیبانی حرفه ای ما توسط متخصصان زبده

  • شنبه تا چهارشنبه : 9 الی 2
  • پنجشنبه : 9 الی 1

دفتر مرکزی : شیراز _ خیابان شوریده شیرازی (سی متری سینما سعدی ) کوچه 11 پلاک 22