جستجو در تالارهای گفتگو

سیستم های فتوولتاییک : انرژی خورشیدی عظیم ترین منبع انرژی در جهان است. این انرژی پاک، ارزان و بی پایان بوده و در بیشتر مناطق کره زمین قابل استحصال می باشد. محدودیت منابع فسیلی و پیامدهای حاصل از تغییرات زیست محیطی و آب و هوای جهانی، فرصتهای مناسبی را برای رقابت انرژی خورشیدی با انرژیهای فسیلی خصوصاً در کشورهایی با پتانسیل بالای تابش ایجاد نموده است. سیستم های انرژی خورشیدی، فنآوریهای جدیدی هستند که برای تامین گرما، آب گرم، الکتریسیته و حتی سرمایش منازل مسکونی، مراکز تجاری و صنعتی بکار می روند. نمودار شکل زیر ظرفیت نصب شده برق خورشیدی را در طول سال های ۲۰۰۷ تا ۲۰۱۲ نشان می دهد. فتوولتاییک به سیستمی گفته می شود که انرژی خورشید را مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل کرده و می تواند جوابگوی بخش وسیعی از نیاز جامعه به انرژی می باشد. در این سیستم بدون استفاده از فرایند ترمودینامیک یا سیال عامل، انرژی تشعشعی فوتونهای نور خورشید با راندمان ۵ تا ۲۵ درصد، مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. نور خورشید از فوتون ها یا ذرات انرژی خورشیدی ساخته شده ‌است. این فوتون ها که مقادیر متغیر انرژی را شامل می‌شوند، درست مشابه با طول موج های متفاوت طیف های نوری هستند. وقتی فوتون ها به یک سلول فتوولتاتیک بر خورد می‌کنند، ممکن است منعکس شوند، مستقیم از میان آن عبور کنند و یا جذب شوند. فقط فوتون های جذب شده انرژی را برای تولید الکتریسیته فراهم می‌کنند .وقتی که نور خورشید کافی یا انرژی توسط جسم نیمه رسانا جذب شود، الکترون ها از اتم‌های جسم جدا می‌شوند. (به دلیل اینکه آخرین الکترون یک اتم با گرفتن انرزی فوتون به لایه بالاتر رفته و می تواند از میدان پروتون خلاص شده و آزادانه در نیمه رسانا حرکت کند.) رفتار خاص سطح جسم در طول ساختن باعث می‌شود سطح جلویی سلول که برای الکترون‌های آزاد بیشتر پذیرش یابد. بنا براین الکترون‌ها بطور طبیعی به سطح مهاجرت می‌کنند. زمانی که الکترون‌ها موقعیت n را ترک می‌کنند، سوراخ‌هایی شکل می‌گیرد. تعداد الکترون ها زیاد بوده و هر کدام یک بار منفی را حمل می‌کنند و به طرف جلوی سطح سلول پیش می‌روند، در نتیجه عدم توازون بار بین سلول های جلویی و سطوح عقبی یک پتانسیل ولتاژ شبیه قطب‌های مثبت ومنفی یک باطری ایجاد می‌شود. وقتی که دو سطح از میان یک راه داخلی مرتبط می‌شود، الکتریسیته جریان می‌یابد. سیستم فتوولتاییک به دلیل مزایایی مانند کوتاه بودن زمان طراحی و نصب سیستم، بی صدا بودن فرایند تبدیل انرژی، عمر زیاد و نیاز به نگهداری اندک به دلیل نداشتن اجزاء متحرک، حمل و نقل آسان به دلیل سبک بودن اجزاء و همچنین عدم تولید آلودگی های زیست محیطی، در حال گسترش و پیشرفت شتابان است. لیکن نسبت به سایر منابع تولید انرژی دارای قیمت نسبتاً بالایی می باشد. لذا استفاده بهینه و جذب وتبدیل حداکثر مقدار انرژی دریافتی خورشیدی ممکن بسیار ضروری است. اجزای تشکیل دهندۀ سیستم های فتوولتاییک ( PV ) • مدول ها (پنل های خورشیدی) یک مدول فتوولتاییک، اصلی ترین جزء از سیستم های فتوولتاییک می باشد که از اتصال موازی تعداد زیادی از سلول-های خورشیدی ایجاد شده است. سیستم های متداول فتوولتاییک دارای انواع مختلف سلول های خورشیدی از نوع مونوکریستالین سیلیکون، پلی کریستالین سیلیکون و فیلمهای نازک سیلیکون ( سیلیکون بدون شکل ) می باشند. یک نمونه سلول کریستالین ممکن است ابعادی در حدود mm ۱۰۰ * mm ۱۰۰ داشته باشد. معولاً انواع تجاری پنل ها ۳۶ و یا ۷۲ سلول دارد. در جدول زیر بازدهی انواع مختلف مدول ها آمده است: