سلول خورشیدی
in the name of god
سلول خورشیدی (سلول فتوولتائیک) وسیله ایست که انرژی خورشیدی را با استفاده از فتو ولتائیک به الکتریسیته تبدیل میکند. فتوولتائیک نام فناوری است که سلولهای خورشیذی را مورد بهره برداری قرار میدهد. گاهی اصطلاح سلول خورشیدی فقط برای ابزارهای بکار میرود که انرژی نور خورشید را جذب و تبدیل میکنند که عبارت سلول فتوولتائیک به صورتی عام تر بکار می رود. سازه ای که از کنار هم چیدن سلولهای خورشیدی به دست می آید را واحد خورشیدی میگویند. این سازه ها را می توان به یکدیگر متصل کرد تا آرایه فتوولتائیک به دست آید.
سلولهای خورشیدی کاربرد بسیار ساده ای دارند. سلولهای تکی برای فراهم کردن انرژی مورد نیاز دستگاههای کوچکتر مانند ماشین حسابهای الکترونیکی به کار میروند. آرایه های فتوولتائیک، الکتریسیته ای را تولید می کنند که قابل بازیافت است و عمدتاً در موارد نبود سیستم انتقال و توزیع الکترونیکی به کار میرود. برای مثال می توان به محلهای دور از دسترس، ماهواره های مدارگرد، کاوشگرهای فضایی و ساختمانهای مخابراتی دور از دسترس اشاره کرد. علاوه بر این استفاده از از این نوع انرژی امروزه در محلهایی که شبکه توزیع وجود دارد نیز استفاده میشود.
سه نسل از سلولهای خورشیدی
در مجموع سه فناوری در ساخت پنل های خورشیدی استفاده میشد، اما در حال حاضر دو فناوری نسل اول و دوم در ساخت سلولهای خورشیدی غالب است.
نسل اولی ها
فناوری نسل اول بر پایه ویفرهای سیلیکونی با ضخامت 300 – 400 میکرومتر است که ساختاری بلوری یا چندبلوری دارند که از بریدن شمش یا از روشهای دیگر به دست میآیند و با کمک خاصیت مویینگی رشد داده میشوند.
نسل دومی ها
تکنولوژی نسل دوم یا تکنولوژی لایه نازک، بر اساس لایه نشانی نیمه هادی روی بسترهای شیشه ای، فلزی یا پلیمری ساخته میشوند. هزینه مواد اولیه در تکنولوژی نسل دوم، پائینتر است و از آن گذشته اندازه سلول تا 100 برابر بزرگتر از اندازه سلول ساخته شده با تکنولوژی نسل اول است که مزیتی برای تولید انبوه آن محسوب میشود.
مقایسه دو نسل
بازدهی سلولهای نسل اول، که اغلب سلولهای بازار را تشکیل میدهند، به دلیل کیفیت بالاتر مواد، از بازدهی سلولهای نسل دوم بیشتر است. انتظار میرود اختلاف بازدهی میان سلولهای دو نسل با گذشت زمان کمتر و تکنولوژی نسل دوم جایگزین نسل اول شود. در سال 1961، شاکلی و کوییسر – فیزیکدان و مخترع آمریکایی- با در نظر گرفتن یک سلول خورشیدی پیوندی به شکل یک جسم سیاه با دمای 300 کلوین (واحد سنجش دما) نشان دادند که بیشترین بازدهی یک سلول خورشیدی صرفنظر از نوع تکنولوژی به کار رفته درآن 30درصد است که در انرژی شکاف ev1.4 (انرژی شکاف گالیم آرسناید) به دست میآید. بنابراین بازده سلولهای خورشیدی نسل اول و دوم حتی در بهترین حالت نمیتواند از حدود 30درصد بیشتر باشد.
منابع: گروه نجومی رشنان. www.roshanan87@yahoo.com
