توضیحات
پروژه شبیه سازی نانو انتن برای سلول خورشیدی با نرم افزار hfss
نانوآنتن های اپتیکی برای جمع آوری انرژی خورشیدی مورد استفاده قرار میگیرند. در این کاربرد توانایی نانوآنتن ها در جمع آوری انرژی خورشیدی بسیار مورد اهمیت است. در این مقاله نانوآنتن ها با هم بندی دو قطبی پاپیونی، چندضلعی و دایروی برای جمع آوری انرژی در محدوده فرکانس تراهرتز مورد بررسی قرار می گیرد و ابعاد آ نها به منظور انتخاب بهترین آنتن در جمع آوری بیشتر انرژی خورشیدی بهینه سازی می شود. برای شبیه سازی آنتن ها از نرم افزار HFSS که بر اساس روش المان محدود است، استفاده شده است. همه ی آنتن ها از جنس طلا انتخاب شده اند که بر روی زیرلایه با εr= 2.09 قرار گرفته اند. مشخصات دی الکتریک طلا که در شبیه سازی مور دنیاز است توسط مدل درود محاسبه م یشوند. هدف اصلی این مقاله، بهینه کردن ابعاد آنتن های معرفی شده است و تعیین آنتنی که بیشتر از آنتن های دیگر قادر به جمع آوری انرژی خورشید باشد. سرانجام نشان داده خواهد شد که افزایش اضلاع ه مبندی و در نتیجه نر مشدن شکل هندسی آن آنتن، در مورد بهره و پهنای باند تاثیر منفی خواهد داشت و باعث کاهش مقدار انرژی جمع آوری شده می شود. پروژه متلب
نتایج شبیه سازی
در مقاله مورد نظر ابعاد را برای یک نانو آنتن پاپیونی 650 نانومتر و زاویه راس 60 درجه و فاصله گپ 50 نانومتر مشخص کرده است ولی جزئیات کامل را مانند طول، عرض و ارتفاع سابستریت یا اینکه 650 نانونمتر گفته شده طول وتر است یا شعاع آن. درنتیجه در این شبیه سازی ها دو نوع شبیه سازی انجام شده است که مشخصات آن در زیر آورده شده است.
- شبیه سازی در صورتی که فاصله راس تا مرکز 650 نانو است
- شبیه سازی در صورتی که اندازه وترها 650 نانومتر است که در ادامه تمام نتایج مربوط به این دو حالت نشان داده شده است.
حالت اول: فاصله راس تا مرکز 650 نانومتر می باشد
آنتن پاپیونی
محاسبه حداکثر میدان الکتریکی
با توجه پاسخ های بدست آمده از شبیه سازی می توان سایر منحنی های مربوطه را ترسیم نمود در جدول زیر حداکثر میزان میدان الکتریک یتولیدی توسط آنتن ها نشان داده شده است.
|
ردیف |
آنتن |
شعاع(nm) |
مقدار E(V/m) |
|
1 |
پاپیونی |
650 |
425 |
|
2 |
چهار ضلعی |
650 |
561 |
|
3 |
پنج ضلعی |
650 |
440 |
|
4 |
شش ضلعی |
650 |
366 |
|
5 |
هفت ضلعی |
650 |
404 |
|
6 |
هشت ضلعی |
650 |
648 |
|
7 |
دایره ای |
650 |
510 |
|
ردیف |
آنتن |
اندازه وتر(nm) |
مقدار E(V/m) |
|
1 |
پاپیونی |
650 |
207 |
|
2 |
چهار ضلعی |
650 |
287 |
|
3 |
650 |
239 |
|
|
4 |
شش ضلعی |
650 |
265 |
|
5 |
هفت ضلعی |
650 |
233 |
|
6 |
هشت ضلعی |
650 |
186 |
|
7 |
دایره ای |
650 |
176 |
محاسبه دمای سطح آنتن
از آنجا که تشعش نور خورشید به سطح آنتن موجب افزایش دمای سطح آن می باشد لذا می توان دمای سطح آنتن را محاسبه نمود که در شکل زیر نشان داده شده است
نحوه شبیه سازی
تبدیل واحد شبیه ساز به نانو متر
برای انجام شبیه سازی ابتدا باید واحد مدل را تنظیم نمود که به صورت زیر می توان واحد شبیه سازی را به نانومتر تغییر داد
شمای کلی شبیه سازی
شبیه سازی های انجام شده شامل چند بخش کلی می باشد که در ادامه به آن ها پرداخته می شود
- صفحه های آنتن که می تواند دایره ای یا چند ضلعی باشد
برای این شبیه سازی ها از المان صفحه چند ضلعی که در نرم افزار موجود است می توان استفاده نمود به این صورت که ابتدا شعاع و سپس تعداد اضلاع داده می شود
سلول خورشیدی با نرم افزار hfss توسط کارشناسان گروه ۱.۲.۳ پروژه پیاده سازی گردیده و به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.
- فایلهای پروژه به صورت کامل پس از خرید فایل بلافاصله در اختیار شما قرار خواهد گرفت.
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.