مقاله اي درمورد "سلول خورشيدي" ...

تالیف و ترجمه شده توسط میلاد شیری

**استفاده از مطالب این مقاله با ذکر منبع و نام مولف مانعی ندارد **

سلول های خورشیدی

سلول خورشیدی وسیله ای است که انرژی خورشید را مستقیماً بوسیله اثر فوتوولتائیک(قدرت زای نور) به برق تبدیل می کند. گاهی اوقات عبارت "سلول خورشیدی" اختصاصاً برای وسیله ای بکار می رود که انرژی خورشید را ذخیره می کند مانند پنل های خورشیدی و سلول های خورشیدی، درحالی که لفظ "سلول فوتوولتائیک" زمانی استفاده می شود که منبع نوری مشخص نیست. مجموعه ای از سلول ها برای ساخت پنل های خورشیدی،ماژول های خورشیدی،یا آرایه های فوتوولتائیک استفاده می شود. فتوولتائیک زمینه ای از تکنولوژی و تحقیقات وابسته به ابزارهای تولید برق بوسیله سلول های خورشیدی برای استفاده های عملی و سودمند است. انرژی که از این طریق تولید می شود یکی از نمونه های انرژی خورشیدی است.

تاریخچه سلول های خورشیدی

لفظ "فتوولتائیک" از عبارت یونانی " φῶς (phōs)" به معنی "روشنایی" و کلمه ولتائیک از نام فیزیکدان ایتالیایی به نام ولتا(که واحد نیروی محرکه الکتریکی است) گرفته شده است. عبارت "فتو-ولتائیک" از سال 1894 در زبان انگلیسی استفاده می شود.

اثر فتوولتائیک اولین بار توسط فیزکدان آلمانی "اِی.ای.بکورل" در سال 1839 شناسایی شد. سال 1883 اولین سلول خورشیدی توسط "چارلز فریت" ساخته شد، او نیمه هادی سلنیوم را با یک لایه نازک از طلا برای تشکیل درگاه اتصال پوشش داد. بازده دستگاه فقط در حدود 1 درصد بود. سپس فیزیکدان روسی "الکساندر استولتاو" اولین سلول خورشیدی برمبنای اثر فتوالکتریک (کشف شده توسط هانریش هرتز در سال 1887) ساخت. "آلبرت اینشتین" اثر فتوالکتریک را در سال 1905 تشریح کرد و به خاطر این جایزه نوبل فیزیک را در سال 1921 دریافت کرد. "راسل اهل" اتصال های نیمه هادی مدرن در سلول های خورشیدی در 1946 ، در حالی که داشت روی یک سری تحقیقات مربوط به ترازیستور کار می کرد،مطرح کرد. بالاترین بازده سلول های خورشید توسط "چپین"،"فولر" و "پیرسون" در 1954 به هنگام استفاده از یک اتصال p-n سیلیکونی بدست آمد. در چهار دهه ی گذشته اقدامات قابل توجهی در جهت ساخت نیروگاه های تولید انرژی خورشیدی مگاواتی صورت گرفته است.

سلول های فتوولتائیک لایه لایه ای چندکرسیتالی برای پس زمینه

سلول های خورشیدی معمولاً به صورت ماژول های وصل شده و کپسوله شده به صورت الکتریکی موجود هستند(یعنی آماده برای استفاده هستند). ماژول های فتوالکتریکی یک صفحه شیشه ای در سطح خود دارند تا به هنگام عبور نور از ویفرهای نیمه هادی در مقابل عوامل محیطی(مانند باران،گرماو ..) محافظت کند. سلول های خورشیدی به صورت سری در ماژول ها،ولتاژ موثر ایجاد می کند، و ارتباط موازی یک جریان بالاتر بوجود می آورد. ماژول ها برای ایجاد ولتاژو جریان مطلوب مستقیم باهم به صورت سری یا موازی یا هردو متصل می شوند که به آن آرایه می گویند.

انرژی خروجی آرایه خورشیدی با وات یا کیلووات مشخص می شود. برای محاسبه انرژی مورد نیاز مصرف کننده ها،از معیار وات-ساعت،کیلووات-ساعت یا کیلووات در روز معمولاً استفاده می شود.طبق یک حساب سرانگشتی رایج متوسط انرژی برابر 20درصد انرژی بیشینه است،بنابراین هر کیلووات انرژی بیشینه خورشید خروجی در حدود 4.8کیلووات در روز تولید می کند.

(24 ساعت X 1کیلووات X 20درصد = 4.8 کیلووات ساعت)

برای استفاده سودمند از انرژی تولید شده خورشیدی، برق معمولاً به شبکه های برق که از مبدل ها استفاده می کنند تحویل داده می شود ، در سیستم های مستقل، باتری ها برای ذخیره انرژی که همان موقع مورد نیاز نیست استفاده می شوند.

سلول های خورشیدی امکان اتصال به دستگاه های دیگر برای خودکفایی انرژی از طریق خورشید را دارد. همانند شارژرهای سلول خورشیدی برای موبایل، وسایل حمل و نقل خورشیدی و صفحه های خورشیدی که مردم می توانند برای استفاده روزانه(مانند گرم کرن آب و...) از آن استفاده کنند.

سلول های فوتوولتائیک چندکریستالی

نظریه ها و اصول کلی

· تشریح ساده

1. فوتون های خورشید به پیل خورشیدی برخورد می کننده و توسط نیمه هادی مانند سیلیکون جذب می شوند.

2. الکترون هایی که انرژی جذب کردند از قید اتم خود رها می شوند، و در ماده(سیلیکون) به جریان می افتند و برق تولید می کنند. به دلیل آرایش سلول های خورشیدی، الکترون ها فقط در یک جهت اجازه دارند حرکت کنند.

3. آرایه های خورشیدی انرژی خورشیدی را به جریان مستقیم برق تبدیل می کند.

مقاله اي درمورد "سلول خورشيدي" ...

مطالب مشابه :

2984 مقاله ای کامل در مورد کار سلول های خورشیدی

مقاله اي درمورد "سلول خورشيدي" ...

مقاله ای در مورد انرژي خورشيدي

کاربرد الکتریسته خورشیدی در ساختمان

جنس لایه نازک سلول خورشیدی

تحقیق درباره انرژی خورشیدی (یاهو)

سلول خورشیدی چگونه کار میکند ؟

کاربرد الکتریسته خورشیدی در ساختمان وراهنمایی رانندگی