مقاله سلول های خورشیدی و لزوم استفاده از آن ها

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 می توان 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.

کلمات کلیدی: سلول خورشیدی، نیم رسانا، 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 بى رویه آنها سبب شده، این منابع که در قرنهاى متمادى در زیر لایه هاى زیرین زمین تشکیل شده، تخلیه شود. انرژیهاى فسیلى مانند نفت و زغال سنگ پایان پذیر و تجدید ناپذیر هستند، اما انرژی هاى 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 مى تواند 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 از15میلیون درجه کلوین می باشد.

جرم خورشید 99.8 درصد از جرم کل منظومه شمسی و 333.000 برابر جرم زمین است.

تعریف کلی سلول های 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. سلول های خورشیدی ساخته شده از ویفر سیلیکون، کاربرد بسیاری دارند. سلول های تکی برای فراهم کردن توان لازم دستگاه های کوچک تر مانند ماشین حساب الکترونیکی به کار می روند. آرایه های فوتوولتاییک الکتریسیته بازیافت شدنی را تولید می کنند که عمدتا در موارد عدم وجود سیستم انتقال و توزیع الکتریکی کاربرد دارد. برای مثال می توان به محل های دور از دسترس، ماهواره های مدارگرد، کاوشگرهای فضایی و ساختمان های مخابراتی دور از دسترس اشاره کرد. علاوه بر این استفاده از این نوع انرژی امروزه در محل هایی که شبکه توزیع هم موجود است، مرسوم شده است.

فهرست مقاله

چکیده

کلمات کلیدی

مقدمه

تعریف کلی سلول های خورشیدی

بلوک ساختمانی یک پنل خورشیدی

تئوری سلول های خورشیدی

کارایی سلول های خورشیدی

فناوری های سیستم های حرارتی خورشیدی

برخی مفاهیم اولیه در سیستم های حرارتی

کاربرد های حرارتی خورشید

کاربرد های غیر نیروگاهی حرارتی خورشید

آب گرمکن خورشیدی(Solar Water Heater)

گرمایش و سرمایش ساختمان (Solar Heating & Cooling)

آب شیرین کن خورشیدی(Solar desalinization)

خشک کن خورشیدی(Solar dryer)

اجاق خورشیدی(Solar cooker)

کوره خورشیدی(Solar Furnace)

کاربرد های نیروگاهی حرارتی خورشید

نیروگاههای دریافت کننده مرکزی(CRS)

نیروگاههای بشقابک سهموی (Parabolic Dish)

نیروگاههای دودکش خورشیدی (Solar Chimney)

نیروگاه کلکتورهای فرنل Fresnel Collector))

سیستمهای فتوولتائیک

کاربردها و چگونگی بکارگیری سیستم های فتوولتاییک

روش های بکارگیری سیستم های فتوولتائیک

اهم کاربردهای سیستم های فتوولتائیک

نتیجه گیری

مراجع