صفحه های فتوولتائیک

[جوان ایرانی]

سلام دوستان عزیز و نخبه
طبق پست قبلی که زدم برای شیشه ها دوباره یه چیزی به ذهنم رسیده که خدا کنه درست باشه
میدونیم که صفحه های فتوولتائیک از جنس سیلیس همون ماده سازنده شیشه هست حالا من می خوام بگم وقتی نور خورشید میخوره به صفحه قطعا مقداری بازتابش داره و همه نور خورشید جذب این صفحه ها نمیشود
حالا می خوام طوری بشه هم این صفحه ها ابعادشون کوچیک تر بشه و هم مقدار راندمان کار بالا تر بره نظرتون چیه؟
چه اقدامی باید صورت بگیره؟

[عرفان سلیم زاده]

سلام من یه مقاله کوچیک براتون میارم که مشکل جذب رو میتونید باهاش حل کنید:


جذب بیشتر انرژی خورشید به کمک نانو تکنولوژی

---

جذب بيشتر انرژي خورشيد به كمك نانو تكنولوژي

آنچه تاكنون تمدن بشري ما را از انتخاب انرژي خورشيدي به عنوان يكي از منابع عمده تامين انرژي بازداشته، بازده پايين كولكتورهاي خورشيدي در مقايسه با هزينه توليد آنها است. بازده سلول هاي خورشيدي تجاري موجود، ۸ تا ۱۵ درصد در نوسان است و نمونه هاي تحقيقاتي در بهترين حالت، بازده ۲۵ درصدي دارند، در حالي كه ۲۰ روز تابش خورشيد، انرژي اي معادل تمام ذخاير نهفته نفت و گاز و زغال سنگ كره زمين توليد مي كند.
كمك علم براي بهره برداري بيشتر از اين منبع عظيم ضروري مي نمايد. در اين مقاله، نتايج آخرين دستاوردهاي نانو تكنولوژي در اين زمينه بررسي شده است.
كريستال هاي در مقياس نانو مي توانند بازده سلول هاي خورشيدي را تا ميزان شگفت آوري افزايش دهند. تقريباً هركس كه با كولكتورهاي خورشيدي سروكار دارد، مزيت هاي سلول هاي فتوولتاييك را مي داند. آنها به آرامي و بي سر و صدا الكتريسيته توليد مي كنند و نياز چنداني به تعميرات و نگهداري ندارند. سلول هاي فتوولتاييك به ويژه براي كاربردهايي مناسبند كه به توان و انرژي كمي نياز دارند و بايد پيوسته كار كنند و پرداخت چند دلار براي هركيلووات ساعات مشكل عمده اي برآنها محسوب نشود.
براي اين كه گستره استفاده از سلول هاي فتوولتاييك افزايش يابد، بهاي آنها بايد پايين بيايد. اين به آن معناست كه يا بايد بهاي ساخت و هزينه هاي توليد اين سلول ها را كاهش دهيم و يا بازده آنها را در تبديل انرژي خورشيد به الكتريسيته بالا ببريم. پژوهشگران دانشگاه تورنتو دستاورد مهمي در اين زمينه به دست آورده اند. آنها نوع جديدي از سلول پلاستيكي ساخته اند كه بيش از 30 درصد انرژي تابشي روي آن را جذب مي كند و با اين هزينه، اكنون بازده بيش از 6 درصد را براي سلول هاي خورشيدي صنعتي نمي توان يافت. كليد اين معما لايه هاي بسيار نازك ذرات در مقياس نانو (يك ميلياردم) است.
با اين كه سلول هاي خورشيدي، كاربردهاي فراگير و همه جانبه دارند، توليداتي پيچيده هستند. اثر پديده فتوولتاييك بخشي ازمكانيك كوانتوم است. فوتون ورودي در راهش به مواد نيمه رسانه برخورد مي كند، موادي مانند كريستال هاي سيليكون و الكترون هايي را كه مي توانند براي ايجاد جريان استفاده شوند، آزاد مي كند. همانند تمام اثرهاي كوانتوم، احتمال وقوع پديده يا حتمي است يا هرگز صورت نمي پذيرد. اگر فوتوني كه مي آيد، انرژي كمي داشته باشد، الكترون را هرگز برنخواهد انگيخت و اگر انرژي آن بسيار زياد باشد، انرژي اضافي به هدر مي رود. از آنجاكه انرژي فوتون با طول موجش متناسب است، سلول هاي خورشيدي معمولاً نورهاي قرمز و مادون قرمز را از دست مي دهند و نور آبي منشور را هم هدر مي دهند.
تا چندي پيش، سلول هاي فتوولتاييك را با فناوري سيليكون نيمه هادي مي ساختند، اما پژوهش هاي كنوني براي افزايش بازده سلول ها به سمت استفاده از مواد پليمري گرايش يافته است. برخلاف كريستال ها، نيمه هادي هاي پلاستيكي كم بهاتر و به شدت انعطاف پذير هستند.
شركت كوناركا از لوول ماساچوست و موسسه اكول پلي تكنيك در سوييس در حال ساخت سلول هاي پلاستيكي خورشيدي هستند كه مي توانند درون تار و پود چادرها، كيف هاي كوله پشتي و يا حتي البسه كار گذارده شوند. سلول هاي پليمري فتوولتاييك، با همه مزيت هايشان، كم بازده اند و تنها 6 درصد انرژي تابيده شده بر خود را استفاده مي كنند. اين ميزان، يك سوم كمتر از بازده بهترين سلول هاي خورشيدي سيليكوني است. يكي ازمشكلات عمده، يافتن ماده پليمري حساس به نورهاي قرمز و مادون قرمز و طيف هاي پاياني منشور بود.
مهندس ادوارد سارجنت و همكارانش در دانشگاه تورنتو، به جاي جست و جوي پليمر جذب كننده نور قرمز، تصميم گرفتند كه ماده ديگري با توان جذب طول موج هاي بالاتر را با پليمر جفت كنند. اميد براين بود كه اين ماده هيبريدي (تركيبي) به طيف هاي گسترده نور، حساسيت لازم را داشته باشد.
تيم «سارجنت» نقاط كوانتومي را بررسي كردند؛ كريستال هاي نيمه هادي در مقياس نانو كه مي توانند الكترون ها را در هر سه بعد در خود محبوس كنند. به دليل داشتن اين ويژگي ها حساسيت آنها به نور به اندازه آنها بستگي دارد. هرچه نقطه بزرگ تر باشد، طول موجي كه جذب مي كند، بزرگ تر خواهد بود. نقاط اين چنيني در مقياس نانو سال ها است كه براي مصارف محاسباتي و ليزرها كاربرد دارند.
گروه كريستال هايي در مقياس نانو از جنس سولفيد سرب را انتخاب كردند كه مي توانند براي جذب طول موج هايي از 800 تا 2000 نانومتر تنظيم شوند. اين محدوده شامل قرمز و مادون قرمز شديد نيز مي شود. با تركيب اين كريستال ها با پليمري كه به نورهاي آبي و سبز حساس است، كريستال هاي در مقياس نانو مي توانند نورهاي قرمز و مادون قرمز را به انرژي و پليمر مي تواند اين انرژي را به جريان الكتريكي تبديل كند.
براي آزمايش اين ايده، سارجنت و همكارانش ساندويچي با 100 لايه نانومتري از نانوكريستال ها با پليمرنيمه هادي بين دو لايه فلز ساختند. هنگامي كه نمونه در برابر نور مادون قرمز قرار گرفت، سلول 1000 برابر بيشتر از يك پليمر فتوولتاييك ساده (با بازده سه درصد) الكتريسيته ايجاد كرد.
سلولي كه از اين مواد ساخته مي شود، بازده بالاي 30 درصد را به دست خواهد آورد. ملاك ارزيابي، ميزان انرژي تابشي تبديل شده به الكتريسيته است. با اين روش، حداقل مقامي برابر با بهترين سلول هاي خورشيدي كنوني به دست مي آيد.
مجموعه پليمر، نانو كريستال مزيت هاي ديگري نيز دارد. اين ماده مي تواند روي سطوح پاشيده يا به صورت رنگ ماليده شود كه خود هزينه نصب سلول هاي فتوولتاييك روي بام ها و ديواره هاي ساختمان ها را كاهش مي دهد، همچنين به راحتي مي توان آنها را در تاروپود منسوجات و چادر ها به كار برد
منبع:http://reza12345.blogfa.com/post-12.aspx

[عرفان سلیم زاده]

به نظر من بهترین مبدل ها الانه مبدل های الکترو شیمیایی هستند با راندمان 60 درصد!
بعد از اون ترموالکتریسیته با راندمان 45 درصد و فتو ولتاییک با راندمان 25 درصد!
در اخر هم تکنولوژی جدید انتقال برق بیسیم!
که می تونیم از امواج الکترومغناطیس را به صورت مستقیم به برق dc تبدیل کنیم!
البته منبع ای امواج میتونه خوشید هم باشه اما انتن های جذب کننده اش باید در مقیاس نانو باشند!

[ab.bb]

سلام دوستان عزیز و نخبه
طبق پست قبلی که زدم برای شیشه ها دوباره یه چیزی به ذهنم رسیده که خدا کنه درست باشه
میدونیم که صفحه های فتوولتائیک از جنس سیلیس همون ماده سازنده شیشه هست حالا من می خوام بگم وقتی نور خورشید میخوره به صفحه قطعا مقداری بازتابش داره و همه نور خورشید جذب این صفحه ها نمیشود
حالا می خوام طوری بشه هم این صفحه ها ابعادشون کوچیک تر بشه و هم مقدار راندمان کار بالا تر بره نظرتون چیه؟
چه اقدامی باید صورت بگیره؟

صفحات خورشیدی از سیلسیم خالص نیست . سلول های خورشیدی داری یک صفحه مثبت و یک صفحه منفی هستند. صفحه منفی سلیسیم با ارسنیک و صفحه مثبت سلیسیم با آلومینیوم ترکیب شده. یه فایل متحرک دوران کاردانی در این باره درست کردم، برای درک بهتر میتونید از این لینک ببینید.با نرم افزار پاورپوینت باز میشه.
برای جلوگیری از بازتاب معمولا باتری ها خورشیدی رو تیره رنگ میسازن .یه لایه شیشه هم روشون میکشن تا از بازتاب اشعه فروسرخ جلوگیری کنن . چند وقت پیش شنیدم .با استفاده از آینه مقعر نور رو روی یک قطعه کوچک باتری متمرکز کردن، باتوجه به گرونی صفحه های خورشیدی، اینجوری با باتری خورشیدی کمتر انرژی بیشتر بدست میارن.

[جوان ایرانی]

صفحات خورشیدی از سیلسیم خالص نیست . سلول های خورشیدی داری یک صفحه مثبت و یک صفحه منفی هستند. صفحه منفی سلیسیم با ارسنیک و صفحه مثبت سلیسیم با آلومینیوم ترکیب شده. یه فایل متحرک دوران کاردانی در این باره درست کردم، برای درک بهتر میتونید از این لینک ببینید.با نرم افزار پاورپوینت باز میشه.
برای جلوگیری از بازتاب معمولا باتری ها خورشیدی رو تیره رنگ میسازن .یه لایه شیشه هم روشون میکشن تا از بازتاب اشعه فروسرخ جلوگیری کنن . چند وقت پیش شنیدم .با استفاده از آینه مقعر نور رو روی یک قطعه کوچک باتری متمرکز کردن، باتوجه به گرونی صفحه های خورشیدی، اینجوری با باتری خورشیدی کمتر انرژی بیشتر بدست میارن.

اونوقت چه جوری باتری شارژ میشه؟ میشه توضیح بدین؟

[ab.bb]

اونوقت چه جوری باتری شارژ میشه؟ میشه توضیح بدین؟

باتری های خورشیدی انرژی رو ذخیره نمیکنن، فقط انرژی تابشی رو به جریان الکتریکی تبدیل میکنن. به محض قطع نور جریان هم متوقف میشه.

[جوان ایرانی]

باتری های خورشیدی انرژی رو ذخیره نمیکنن، فقط انرژی تابشی رو به جریان الکتریکی تبدیل میکنن. به محض قطع نور جریان هم متوقف میشه.

آها
پس میشه گفت نوعی مبدل انرژی هستند درسته حرفم؟
حالا من یه سال دارم عملکرد یه باتری خورشیدی رو برام بگید قبلا خوندم اما یادم نمیاد

[ab.bb]

آها
پس میشه گفت نوعی مبدل انرژی هستند درسته حرفم؟
حالا من یه سال دارم عملکرد یه باتری خورشیدی رو برام بگید قبلا خوندم اما یادم نمیاد

سیلیسیم در لایه آخر اتم هاش 4 الکترون داره وقتی با آرسنیک که در لایه آخرش 5 الکترون داره ترکیب میشه. یک الکترون آزاد بدست میاد.این صفحه رو قطب منفی باتری می نامند .
سیلیسیم رو با آلومینیوم که در لایه آخرش 3 الکترون داره ترکیب میکنن.یک جای خالی که میل به دریافت الکترون داره بدست میاریم .این صفحه رو قطب مثبت می نامیم.
اگر اون لینک که دادم رو دیده باشی همین موضوع رو نشون میده.
حالا در این شرایط وقتی فوتون های نور با الکترون آزاد سطح صفحه منفی برخورد می کنند؛ انرژی خودشون رو به الکترون داده و نابود میشن. الکترون که انرژی جنبشی دریافت کرده، شروع به حرکت میکنه به محض اینکه به صفحه مثبت میرسه ، جذب جای خالی بین سیلیسیم و آلومینیوم میشه .به این شکل جریان الکتریکی بدست میاد