مقاله سلول های خورشیدی و لزوم استفاده از آن ها
چکیده:
سلولهای خورشیدی عبارت از قطعات نیمرسانایی هستند که انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند.رسانندگی این مواد به طور کلی به دما ,روشنایی ,میدان مغناطیسی و مقدار دقیق ناخالصی موجود در نیم رسانا بستگی دارد.
از ویژگی های سلولهای خورشیدی میتوان به این موارد اشاره کرد:
جای زیادی اشغال نمی کنند .قسمت متحرک ندارند .بازده انها با تغییرات دمایی محیط تغییرات چندانی نمی کنند.نسبتا به سادگی نصب می شوند.به راحتی با سیستمهای به کار رفته در ساختمان جور می شوند.
همچنین از اشکالات سلولهای خوشیدی می توان به تولید وسایل فتوولتائیک که هزینه زیادی دارد و چگالی انرژی تابشی که بسیار کم است اشاره کرد که در فصول مختلف و ساعات متفاوت شبانه روز تغییر می کند که باید ذخیره شود و همین موضوع بسیار هزینه بر است.[1]
کلمات کلیدی:
سلول خورشیدی, نیمرسانا, دما, نور, حرارت, ولتاژ, فتوولتائیک, انرژی, الکتریسیته, برق,سهموی
مقدمه:
وابستگى شدید جوامع صنعتى به منابع انرژى ، بویژه سوختهاى نفتى و بکار گیرى و مصرف بى‌رویه آنها سبب شده ، این منابع که در قرنهاى متمادى در زیر لایه‌هاى زیرین زمین تشکیل شده ، تخلیه شود. انرژیهاى فسیلى مانند نفت و زغال سنگ پایان پذیر و تجدید ناپذیر هستند، اما انرژیهاى نو یا جانشین از جمله باد ، آب و خورشید چنین نیستند. خورشید یکى از منابع مهم تجدید ناپذیر انرژى است که به فناوریهاى پیشرفته و پرهزینه نیاز ندارد و مى‌تواند به عنوان یک منبع مفید و تأمین کننده انرژى در بیشتر نقاط جهان بکار گرفته شود.
خورشید کره ای است که به طور کامل از گاز تشکیل شده و بخش بیشتر این گاز از نوعی می باشد که به نیروی مغناطیسی حساس است که دانشمندان به آن پلاسما می گویند.
شعاع خورشید (فاصله بین مرکز تا سطح آن) حدود 695.500 کیلومتر، تقریبا 109 برابر شعاع زمین است.
دمای سطح خورشید 5800 درجه کلوین و دمای هسته خورشید بیش از 15میلیون درجه کلوین می باشد.
جرم خورشید 99.8 درصد از جرم کل منظومه شمسی و 333.000 برابر جرم زمین است.
تعریف کلی سلولهای خورشیدی:
سلول خورشیدی(photoelectric cell , photovoltaic cell , solar cell) یک قطعه الکترونیکی حالت جامد است که انرژی نور خورشید را مستقیما توسط اثر فتوولتائیک به الکتریسیته تبدیل میکند. سلولهای خورشیدی ساخته شده از ویفر سیلیکون، کاربرد بسیاری دارند. سلولهای تکی برای فراهم کردن توان لازم دستگاه‌های کوچک‌تر مانند ماشین حساب الکترونیکی به کار می‌روند. آرایه‌های فوتوولتاییک الکتریسیته بازیافت‌شدنی را تولید میکنند که عمدتاً در موارد عدم وجود سیستم انتقال و توزیع الکتریکی کاربرد دارد. برای مثال میتوان به محل‌های دور از دسترس، ماهواره‌های مدارگرد، کاوشگرهای فضایی و ساختمان‌های مخابراتی دور از دسترس اشاره کرد. علاوه بر این استفاده از این نوع انرژی امروزه در محل‌هایی که شبکه توزیع هم موجود است، مرسوم شده‌است.[5]
فهرست
فهرست................................................................................................................................................................................2
چکیده..................................................................................................................................................................................4
کلمات کلیدی......................................................................................................................................................................4
مقدمه...................................................................................................................................................................................5
تعریف کلی سلول های خورشیدی......................................................................................................................................8
بلوک ساختمانی یک پنل خورشیدی...................................................................................................................................8
تئوری سلول های خورشیدی............................................................................................................................................10
کارایی سلول های خورشیدی............................................................................................................................................11
فناوری های سیستم های حرارتی خورشیدی...................................................................................................................11
برخی مفاهیم اولیه در سیستم های حرارتی......................................................................................................................12
کاربرد های حرارتی خورشید.............................................................................................................................................15
کاربرد های غیر نیروگاهی حرارتی خورشید......................................................................................................................15
آب گرمکن خورشیدی(Solar Water Heater) ..................................................................................................15
گرمایش و سرمایش ساختمان (Solar Heating & Cooling) .......................................................................16
آب شیرین کن خورشیدی(Solar desalinization) ...........................................................................................17
خشک کن خورشیدی(Solar dryer) ......................................................................................................................18
اجاق خورشیدی(Solar cooker) ..............................................................................................................................18
کوره خورشیدی(Solar Furnace) .........................................................................................................................19
کاربرد های نیروگاهی حرارتی خورشید.............................................................................................................................20
نیروگاههای دریافت کننده مرکزی(CRS)....................................................................................................................22
نیروگاههای بشقابک سهموی (Parabolic Dish)....................................................................................................23
نیروگاههای دودکش خورشیدی (Solar Chimney)................................................................................................24
نیروگاه کلکتورهای فرنل Fresnel Collector)).....................................................................................................26
سیستمهای فتوولتائیک......................................................................................................................................................26
کاربردها و چگونگی بکارگیری سیستم های فتوولتاییک.................................................................................................29
روش های بکارگیری سیستم های فتوولتائیک................................................................................................................29
اهم کاربرد های سیستم های فتوولتائیک.........................................................................................................................30
نتیجه گیری.......................................................................................................................................................................33
مراجع.................................................................................................................................................................................34