سلول های خورشیدی
امروزه بشریت با دو مشکل اساسی رو به رو است. از یک سمت سوختهای فسیلی رو به اتمام هستند و از سمت دیگر، این سوختها مشکالت زیست محیطی زیادی مانند آلودگی هوا و اثر گلخانه ای ایجاد میکنند. جایگزین نمودن سوخت های هسته ای هم نمیتواند مشکل چندانی را در این زمینه حل کند؛ زیرا هزینه ی راه اندازی آنها بسیار زیاد است و تابش های خطرناک آنها نیز آسیب های فراوان و جبران ناپذیری به بار می آورد. انرژی خورشید میتواند به عنوان یک انرژی تمیز و قابل دسترس، حلاّل این مشکالت باشد؛ فقط بايد دستگاه هایی ساخته شوند که این انرژی را به انرژیهای قابل استفاده دیگر مانند انرژی مکانیکی، گرمایی و الکتریکی تبدیل کنند. یکی از این دستگاهها سلول خورشیدی است که در زیر به آن میپردازیم
تاریخچه ی سلول های خورشیدی:
ایده ی اولیه ی این انرژی پاک، نخستین بار توسط بکرل فیزیک دان فرانسوی در سال 39 میلادی مطرح شد. بکرل دریافت که با تاباندن نور به الکترودهای یک پیل میتوان ولتاژ آن را افزایش داد.
پنجاه سال بعد چار از یک پیوند نیمرسانا و یک الیه ی شفاف بسیار نازک طال تشکیل شده بود، ساخت. کارآیی این سلول فقط یک درصد بود. پس از مدتی یعنی در سال 1927میلادی یک پیوندگاه دیگری که از ف مس و نیمرسانای اکسید مس ساخته شده بود، شرح داده شد.
قبل از سال1930میلادیسلول خورشیدی اکسید مس و سلول خورشیدی سلنیم در وسایل نوری حساسی مانند فوتومتر به کار رفته بود. راسل اهل این فرایند را برای سلولهای خورشیدی سیلیسیمی در 1941 میلادی گسترش داد و کمی بعد تر یعنی در سال 1954 میلادی سه محقق آمریکایی به نامهای پیرسونو کالوین فولر، داریل چپین یک سلول خورشیدی سیلیسیمی ارائه دادند که بازده آن شش درصد بود. در 1980م. یک سلول خورشیدی سیلیسیمی با ناخالصیهای گالیم و آرسنیک با کارآیی 20 درصد ساخته شد. در 1989م. با متمرکز کردن نور خورشید توسط یک عدسی بر روی سلول خورشید کارآیی آن را تا 37 درصد بالا بردند.
سلول های خورشیدی چگونه کار میکنند:
زمین در معرض مقدار زیاد انرژی خورشیدی است یعنی چیزی حدود 173هزار تراوات، این مقدار 10 هزار برابر میزان مصرف انرژی مردم زمین است.
پنل های خورشیدی از اجزای کوچکتری به نام سلول های خورشیدی ساخته شده اند. معمولا سلول های خورشیدی از سیلی می باشند که یک شبه رسانا و دومین عنصر فراوان روی کره زمین است. در یک سلول خورشیدی، فرم کریستالی سیلی بین لایه های رسانا فشرده می شود. هر اتم سیلی به همسایه خود با چهار اتصال قوی وصل است که الکترون ها را در جای خود نگه داشته و هیچ جریانی برقرار نمیشود.
کلید ماجرا اینجاست که سلول سیلیی خورشیدی از دو لایه ی متفاوت سیلیی استفاده میکند.
سیلی نوع n دارای الکترون اصافه است و سیلی نوع p دارای فضای اضافی برای الکترون هاست که حفره نامیده میشوند. جایی که دو نوع سیلی به هم میرسند، الکترون ها میتوانند در اتصال p به n حرکت کنند، در یک سمت بار مثبت ایجاد کرده و سمت دیگر را منفی میکند.
هنگامی که ذرات تابشی از سوی خورشید ( که به آن فوتون میگویند) به سلول سیلیی با انرژی بالا برخورد کند میتوان الکترون را از اتصال خود خارج سازد، و حفره ای به جا بگذارد حال الکترون بار منفی و موقعیت حفره باز مثبت آزادانه میتوانند حرکت کنند اما به خاطر میدان الکتریکی در اتصال p به n، آنها فقط در یک جهت میروند به این صورت که الکترون به سمت n و حفره به سمت p کشیده میشود همین الکترون های متحرک توسط زبانه های نازک فی در بالای سلول جمع میشوند و از همانجا توسط مدار خارجی جریان می یابند تا در نهایت کار الکتریک انجام دهند. مانند روشن نمودن لامپ
آموزش رشته های پولساز، دوره های کارآفرینی و کسب و کارهای درآمدزا
در مجتمع فنی تهران پایتخت
مجهزترین و تخصصی ترین مرکز آموز و تعمیرات آسانسور
آدرس: میدان انقلاب ابتدای خیابان آزادی بنبست قائم مقام بنبست اول پلاک 37 طبقه دوم و سوم - شماره تماس: 66435641