تحقیق و پاورپوینت بهبود جذب نور در سلول های خورشیدی

توضیحات

عنوان:  بهبود جذب نور در سلول های خورشیدی

• مقدمه
• فناوری فتوولتاییک
• ﻧﺴﻞﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﻠﻮلﻫﺎی ﺧﻮرﺷﯿﺪی
• فناوری های ساخت سلول های خورشیدی
• روش های بهبود جذب نور در سلول های خورشیدی

 ﻣﻘﺪﻣﻪ:

ﻣﯿﺰان ﻣﺼﺮف اﻧﺮژی ﺟﻬﺎن در آﯾﻨﺪه ﺑﺴﯿﺎر ﺑﺎﻻ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ و ﻫﻤﻮاره اﯾﻦ ﺳﺆال ﻣﻬﻢ ﻣﻄﺮح ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ آﯾﺎ ﻣﻨﺎﺑﻊ اﻧﺮژیﻫﺎی ﻓﺴﯿﻠﯽ در ﻗﺮنﻫﺎی آﯾﻨﺪه، ﺟﻮاﺑﮕﻮی ﻧﯿﺎز اﻧﺮژی ﺟﻬﺎن ﺑﺮای ﺑﻘﺎ، ﺗﮑﺎﻣﻞ و ﺗﻮﺳﻌﻪ ﺧﻮاﻫﻨﺪ ﺑﻮد ﯾﺎ ﺧﯿﺮ؟ ﺣﺪاﻗﻞ ﺑﻪ دو دﻟﯿﻞ ﻋﻤﺪه، ﭘﺎﺳﺦ اﯾﻦ ﺳﺆال ﻣﻨﻔﯽ اﺳﺖ و ﺑﺎﯾﺪ ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺟﺪﯾﺪ اﻧﺮژی را ﺟﺎﯾﮕﺰﯾﻦ اﯾﻦ ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻧﻤﻮد. اﯾﻦ دﻻﯾﻞ ﻋﺒﺎرتند: ﻣﺤﺪودﯾﺖ و در ﻋﯿﻦ ﺣﺎل ﻣﺮﻏﻮﺑﯿﺖ اﻧﺮژیﻫﺎی ﻓﺴﯿﻠﯽ، ﭼﺮا ﮐﻪ اﯾﻦ ﺳﻮﺧﺖﻫﺎ از ﻧﻮع اﻧﺮژی ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﻣﺘﻤﺮﮐﺰ ﺑﻮده وﻣﺴﻠﻤﺎً ﮐﺎرﺑﺮدﻫﺎی ﺑﺴﯿﺎر ﺑﻬﺘﺮ از اﺣﺘﺮاق دارﻧﺪ؛ و ﻣﻮرد دﯾﮕﺮ ﻧﯿﺰ، ﻣﺴﺎﺋﻞ و ﻣﺸﮑﻼت زﯾﺴﺖﻣﺤﯿﻄﯽ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ، ﺑﻪﻃﻮری ﮐﻪ اﻣﺮوزه ﺣﻔﻆ ﺳﻼﻣﺖ اﺗﻤﺴﻔﺮ از ﻣﻬﻢﺗﺮﯾﻦ ﭘﯿﺶﺷﺮطﻫﺎی ﺗﻮﺳﻌﻪ اﻗﺘﺼﺎدی ﭘﺎﯾﺪار ﺟﻬﺎﻧﯽ ﺑﻪ ﺷﻤﺎر ﻣﯽآﯾﺪ. از اﯾﻦ رو دﻫﻪﻫﺎی آﯾﻨﺪه ﺑﻪﻋﻨﻮان ﺳﺎلﻫﺎی ﺗﻼش ﻣﺸﺘﺮك ﺟﺎﻣﻌﻪ اﻧﺴﺎﻧﯽ ﺑﺮای ﮐﻨﺘﺮل اﻧﺘﺸﺎر ﮐﺮﺑﻦ، ﮐﻨﺘﺮل ﻣﺤﯿﻂزﯾﺴﺖ و در واﻗﻊ ﺗﻼش ﺑﺮای ﺗﺪاوم اﻧﺴﺎن ﺑﺮ روی ﮐﺮه زﻣﯿﻦ ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد؛ ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺟﺪﯾﺪ اﻧﺮژی ﺑﻪﺟﺎی ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻓﺴﯿﻠﯽ اﻣﺮی اﻟﺰاﻣﯽ اﺳﺖ. ﭘﯿﺶﺑﯿﻨﯽ ﻣﯽﺷﻮد ﮐﻪ ﻣﯿﺰان ﺗﻘﺎﺿﺎی ﺟﻤﻌﯿﺖ ﺟﻬﺎﻧﯽ ﺑﻪ اﻧﺮژی در ﺳﺎل 2050 ﺑﻪ ﺣﺪود 13 ﺗﺮاوات ﺑﺮﺳﺪ .[1] دﺳﺘﺎوردﻫﺎی ﺟﺪﯾﺪ ﺑﺎﯾﺴﺘﯽ ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ ﭘﺎﺳﺨﮕﻮﯾﯽ ﺑﻪ اﯾﻦ ﺗﻘﺎﺿﺎ را داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﻨﺪ. از ﻣﯿﺎن ﻣﻨﺎﺑﻊ اﻧﺮژی ﺗﺠﺪﯾﺪﭘﺬﯾﺮ، ﺧﻮرﺷﯿﺪ ﺑﺎ ﯾﮏ ﺳﺎﻋﺖ ﺗﺎﺑﺶ 8/3×10²³ ﮐﯿﻠﻮوات اﻧﺮژی ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣﯽﻧﻤﺎﯾﺪ ﮐﻪ ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﺗﻘﺎﺿﺎی اﻧﺮژی ﻣﻮرد ﻣﺼﺮف ﺟﻬﺎن را ﺗﺄﻣﯿﻦ ﮐﻨﺪ .[2] ﺗﻮﻟﯿﺪ اﻧﺮژی از ﻃﺮﯾﻖ ﺧﻮرﺷﯿﺪ ﺑﺮای زﻣﯿﻦ ﺑﺴﯿﺎر ﻋﻈﯿﻢ اﺳﺖ (ﺳﺎﻻﻧﻪ ﻣﻌﺎدل 3×10²⁴ ژول). اﯾﻦ ﻣﻘﺪار 10000 ﺑﺮاﺑﺮ، ﺑﯿﺸﺘﺮ از ﻣﻘﺪار اﻧﺮژی ﻣﺼﺮﻓﯽ ﺗﻮﺳﻂ ﺟﻤﻌﯿﺖ ﺟﻬﺎن اﺳﺖ. اﮔﺮ ﺗﻨﻬﺎ %1/0 از ﺳﻄﺢ زﻣﯿﻦ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﻠﻮلﻫﺎی ﺧﻮرﺷﯿﺪی ﺑﺎ ﺑﺎزدﻫﯽ %10 ﭘﻮﺷﯿﺪه ﺷﻮد اﻧﺮژی ﻣﻮردﻧﯿﺎز ﺟﻬﺎن ﺗﺄﻣﯿﻦ ﻣﯽﺷﻮد [3]؛ ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﻣﯽﺗﻮان ﺑﺎ ﺳﺮﻣﺎﯾﻪﮔﺬاری و ﺗﺠﺎرت ﺳﺎﻟﻢ در زﻣﯿﻨﻪ اﻧﺮژی ﺧﻮرﺷﯿﺪی ﻣﯿﺰان ﺳﺮﻣﺎﯾﻪ ﻫﺰﯾﻨﻪ ﺷﺪه در اﯾﻦ ﺻﻨﻌﺖ را ﺳﺮﯾﻌﺎً ﺑﺎزﮔﺮداﻧﺪ. ﮐﺎرﺑﺮد اﻧﺮژی ﺧﻮرﺷﯿﺪ و اﺳﺘﻔﺎده ﺑﻬﯿﻨﻪ از آنﮔﺎﻣﯽ ﻣﻄﻤﺌﻦ ﺑﻪﺳﻮی آﯾﻨﺪهای اﺳﺖ ﮐﻪ ﻣﺴﺌﻠﻪ ﺑﺤﺮان اﻧﺮژی در آن ﺣﻞ ﻣﯽﺷﻮد. از اﯾﻦ رو در اداﻣﻪ ﺑﻪ ﻣﻌﺮﻓﯽ ﺳﻠﻮلﻫﺎی ﺧﻮرﺷﯿﺪی ﮐﻪ راﻫﮑﺎری اﺳﺎﺳﯽ در اﺳﺘﻔﺎده ﻣﺆﺛﺮ از اﻧﺮژی ﺧﻮرﺷﯿﺪ ﻣﯽﺑﺎﺷﻨﺪ ﭘﺮداﺧﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد.

ﻓﻨﺎوری ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﺋﯿﮏ

درﻓﻨﺎوریﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﺋﯿﮏﭘﺮﺗﻮﻫﺎیﺧﻮرﺷﯿﺪیﺗﻮﺳﻂﺻﻔﺤﺎت ﺳﻠﻮلﮐﻮﭼﮑﯽ از ﻧﯿﻤﻪرﺳﺎﻧﺎﻫﺎی ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﺋﯿﮏ، ﻣﻮﺳﻮم ﺑﻪ (ﺳﻠﻮل ﺧﻮرﺷﯿﺪی)، ﺑﻪ اﻟﮑﺘﺮﯾﺴﯿﺘﻪ ﺗﺒﺪﯾﻞ ﻣﯽﺷﻮد. ﺳﻠﻮلﻫﺎی ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﺋﯿﮏ ﺑﻪ دو ﺷﮑﻞ ﺻﻔﺤﻪ ﺗﺨﺖ و ﻣﺘﻤﺮﮐﺰﮐﻨﻨﺪه ﺳﺎﺧﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮﻧﺪ. ﻧﻮع ﺻﻔﺤﻪ ﺗﺨﺖ ﻫﻤﺎن ﺳﻠﻮلﻫﺎی ﺧﻮرﺷﯿﺪی راﯾﺞ اﺳﺖ ﮐﻪ ﻧﻮر را ﺑﯽواﺳﻄﻪ ﺑﻪ ﻧﯿﻤﻪرﺳﺎﻧﺎ ﻣﯽرﺳﺎﻧﺪ و ﺑﻪ اﻟﮑﺘﺮﯾﺴﯿﺘﻪ ﺗﺒﺪﯾﻞ ﻣﯽﮐﻨﺪ. وﻟﯽ ﺳﻠﻮلﻫﺎی ﻣﺘﻤﺮﮐﺰﮐﻨﻨﺪه اﺑﺘﺪا ﻧﻮر ﺧﻮرﺷﯿﺪ را ﺑﻪ ﮐﻤﮏ ﯾﮏ ﺑﺎزﺗﺎﺑﻨﺪه ﻣﺘﻤﺮﮐﺰ و ﺳﭙﺲ آن را ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ﺳﻠﻮل ﺧﻮرﺷﯿﺪی ﻫﺪاﯾﺖ ﻣﯽﮐﻨﻨﺪ. از اﺗﺼﺎل ﺳﻠﻮلﻫﺎی ﺧﻮرﺷﯿﺪی ﺑﺎ ﻫﻢ ﯾﮏ ﻣﺪول ﺧﻮرﺷﯿﺪی ﺗﺸﮑﯿﻞ ﻣﯽﺷﻮد. ﺳﻠﻮلﻫﺎی ﺧﻮرﺷﯿﺪی ﻗﺎدرﻧﺪ اﻧﺮژی ﺗﺎﺑﺸﯽ ﺧﻮرﺷﯿﺪی را ﺑﺎ ﺑﺎزدﻫﯽ ﻣﻌﺎدل 5 ﺗﺎ 20 درﺻﺪﻣﺴﺘﻘﯿﻤﺎً ﺑﻪ اﻟﮑﺘﺮﯾﺴﯿﺘﻪ ﺗﺒﺪﯾﻞ ﮐﻨﻨﺪ. اﮔﺮﭼﻪ اﻧﺮژی اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﺗﺎﺑﺸﯽ ﻫﻨﻮز ﺑﻪ ﻣﯿﺰان ﮐﺎﻓﯽ از ﻟﺤﺎظ اﻗﺘﺼﺎدی ﻣﻘﺮونﺑﻪﺻﺮﻓﻪ ﻧﻤﯽﺑﺎﺷﺪ، وﻟﯽ در ﺳﺎلﻫﺎی اﺧﯿﺮ ﮐﺎﻫﺶ ﭼﺸﻤﮕﯿﺮی در ﻫﺰﯾﻨﻪﻫﺎی ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺑﻬﺮهﺑﺮداری از اﯾﻦ ﺳﯿﺴﺘﻢﻫﺎ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﮔﺮدﯾﺪه و اﻧﺘﻈﺎر ﻣﯽرود در آﯾﻨﺪه ﻧﯿﺰ ﺑﺎ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت ﻻزم ﮐﺎﻫﺶ ﻗﯿﻤﺖ اداﻣﻪ ﯾﺎﺑﺪ. در ﺷﮑﻞ 1، ﺷﻤﺎﺗﯿﮑﯽ از اﺛﺮ ﻓﻮﺗﻮوﻟﺘﺎﺋﯿﮏ ﻧﻤﺎﯾﺶ داده ﺷﺪه اﺳﺖ. در دﺳﺘﮕﺎهﻫﺎی ﻓﻮﺗﻮوﻟﺘﺎﺋﯿﮏ اﻟﮑﺘﺮونﻫﺎی ﺣﺎﻟﺖ ﺑﺮاﻧﮕﯿﺨﺘﻪ و ﺣﻔﺮات ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺷﺪه در ﺣﺎﻟﺖ ﭘﺎﯾﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪﻃﻮر ﺟﺪاﮔﺎﻧﻪ ﺑﺮای ﺗﻮﻟﯿﺪ اﻟﮑﺘﺮﯾﺴﯿﺘﻪ ﺟﻤﻊآوری ﺷﻮﻧﺪ. اﺛﺮ ﻓﻮﺗﻮوﻟﺘﺎﺋﯿﮏ در اﺛﺮ ﺗﻤﺎس دوﻧﯿﻤﻪﻫﺎدی ﻧﻮع n و ﻧﻮع p اﯾﺠﺎد ﻣﯽﺷﻮد.

توجه:

برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.