سلول های خورشیدی
اینم یه مطلب علمی خفن. در آخر لینک دانلودش گذاشتم:
عنوان : سلول های خورشیدی
انسان اولیه میدانست که برای فراهم کردن محیط مناسب برای زندگی و داشتن امنیت و آرامش میبایست از منابع انرژی استفاده نماید. همگام با پیشرفتهای تکنولوژیکی و بالارفتن سطح نیاز جامعه ، تلاش جهت دسترسی به منابع جدیدانرژی گسترده تر انجام گردید زیرا منابع اولیه انرژی قادرنبودند پاسخگوی میزان تقاضا برای انواع انرژی ها باشند. منابع اولیه فسیلی بدلیل محدود بودن و ارزش اقتصادی بسیاربالا و ازطرفی ایجاد آلودگیهای محیط زیستی نمیتوانستند تامین کننده تمامی تقاضاهای مطرح شده باشند. بدین جهت بررسی امکان استفاده از انرژی لایزال الهی خورشید به عنوان انرژی نو تجدیدپذیر، درسالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفت. دلایل اصلی بکارگیری انرژی خورشید به جای منابع فسیلی ، توان و کارآیی بالا ، قابل رقابت بودن این انرژی با توجه به هزینه بالای انرژی های فسیلی و کاربردی تر شدن انرژی های نودرتمامی عرصه های تولید انرژی میباشد ....
باآنکه حدود600 میلیون سال ازعمرخورشید میگذرد، هنوز سه میلیاردسال دیگر میتوان از انرژی لایزال آن استفاده نمود. استفاده از انرژی نورانی وحرارتی خورشیدجهت تولید الکتریسیته بسیار مورد توجه قرارگرفته است . این پدیده اولین بار درسال 1839 میلادی کشف گردید ومهمترین گام دراواخر دهه 1940 با تولید سیلیکون خالص برداشته شد.
می دانیم در هسته ی مرکزی اتم ها یک یا چند ذره ی ریز به نام الکترون وجود دارد. هنگامی که این الکترون ها سست و از اتمی به اتم دیگر رانده می شوند، جریانی الکتریکی برقرار می شود.
نور خورشید انرژی کافی دارد تا الکترون های بعضی از انواع اتم ها را آزاد کند. در این حالت، اگر موادی که شامل چنین اتم هایی هستند، در معرض نور قرار گیرند، جریانی الکتریکی ایجاد خواهند کرد.
مدت زیادی پیش از آن که دانشمندان چیزی درباره ی الکترون ها بدانند، این رابطه ی میان نور و الکتریسیته را کشف کردند. در سال 1873 شیمیدانی به نام ویلوبی اسمیت به طور تصادفی کشف کرد که فلز سلنیم، وقتی که نور بر آن می‌تابد می‌تواند جریانی الکتریکی را هدایت کند. در حالی که این فلز در تاریکی نمی‌تواند جریان الکتریکی را هدایت کند.
در ابتدا این کشف تنها چیزی عجیب به حساب می آمد، زیرا مقدار الکتریسیته‌ی تولید شده بسیار کم بود. اما عاقبت موارد استفاده ای برای آن پیدا شد.
چشم الکتریکی نمونه‌ای از سلول فوتو الکتریکی است. فوتو از واژه ای یونانی به معنی «نور» گرفته شده است. اگر سلول فوتو الکتریکی با تابش نور خورشید کار کند در این صورت به آن سلول خورشیدی می‌گویند.
برای مدتی طولانی، وسایل فوتو الکتریکی برای دستگاه های کوچکی چون چشم های جادویی به کار می رفتند زیرا آن ها فقط مقدار کمی الکتریسیته ایجاد می کردند. مثلا، سلنیم کمتر از یک درصد انرژی نور خورشید را که بر آن می تابد به الکتریسیته تبدیل می کند.
از طرف دیگر، دانشمندان بر روی وسایل کنترل کننده جریان الکتریکی نیز کار می‌کردند و می خواستند آن ها محکم و ظریف باشند و به سرعت کار کنند.
در گذشته، ایشان از حبابهای شیشه ای خالی از هوا استفاده می شد. در این حباب ها قطعه های فلزی جا گذاری شده بود. وقتی که یکی از قطعه های فلزی گرم می شد الکترون‌ها از میان خلا، از این قطعه به قطعه ی دیگر، عبور می کردند.
اولین مبدل نور به الکتریسیته از جنس نیمه هادی سیلیکون درسال 1954 درآزمایشگاه بل ساخته شدودرسال 1975 مراحل کاهش هزینه های مبدلهاواستفاده از ساخت صنعتی با حجم زیادانجام شد.
عنصراصلی مبدلهای خورشیدی ویاماژولهای خورشیدی که نورخورشید را به الکتریسیته تبدیل میکنند سلولهای خورشیدی است که بدلیل شکنندگی وظرافتی که دارند، تحمل شرایط محیطی را نداشته ونمیتوانند مستقیما مورد استفاده قرار بگیرند وتوان الکتریکی کمی را تولید میکنندو برای بکارگیری آنهادرشرایط مختلف آب وهوایی ، دسترسی به ولتاژ و توان مورد نیاز ، افزایش مقاومت مکانیکی ، کاهش تغییرات مشخصات الکتریکی سلول خورشیدی برای مدت طولانی ، سلولها را به صورت مجموعه ای درون قاب فلزی قرار میدهند وماژول خورشیدی را میسازند.
باتوجه به اینکه اکثر قریب به اتفاق کشور ها به این انرژی لایزال خداوندی دسترسی دارند توسعه در به کار گیری این انرژی ، کمک به استقلال انرژیک کشورها و قطع وابستگی به کشورهای صنعتی را به همراه دارد.
رشد و توسعه انرژی های نو در سالهای اولیه قرن بیست و یکم بسیار سریع بوده و برنامه های آینده کشورها بخصوص کشورهای صنعتی ، توسعه یافته و در حال توسعه نیز این رشد را نشان می دهد. دراین بین افزایش کاربرد انرژی فتوولتائیک یا نوری ولتی از سایر انواع انرژی های تجدید پذیر بیشتر بوده است. در این رابطه آمار های جهانی نشاندهنده این نکته است که درمقابل رشد ده برابری سایر انرژی های تجدید پذیر، انرژی نوری ولتی تا سال 2020 میلادی رشدی100 برابر خواهد داشت . علاوه برآن بدلیل رشد جمعیت که طبق آمارمرکز تحقیقات اروپا ¹ ؛ در سال 2050 میلادی جمعیت جهان بالغ بر10 بیلیون نفر خواهد رسید که می بایست جهت تامین انرژی ؛ سالانه بیش ا ز TW 20 انرژی تولید گردد وبه عبارتی هر دوروز یک راکتورجهت تولید انرژی ساخته شود. ما نیز از این توسعه انرژیک مستثنی نیستیم و به سرعت در جهت توسعه و به کار گیری انرژی های نو حرکت می کنیم .
پایان
منابع:
دانلود با حجم 34k
