انواع مختلف سلولهای خورشیدی در سیلواکو
سلول های خورشیدی به روشهای مختلف تقسیم بندی می شوند. به عنوان مثال با توجه به ساختار آن، مواد به کار رفته در آن، از لحاظ زمانی می توان آنها را تقسیم بندی نمود.. در ادامه یکی از این روشها را بیان می کنیم.
نسل اول
امروزه بازار سلول های خورشیدی در اختیار سلول های سیلیکونی با سهم حدود 85% می باشد. این مساله ، حاصل بازدهی و استحکام خوب این سلول ها می باشد. از بارزترین عیب این سلول ها می توان به هزینه تولید آنها، ضخامت بالا در حدود 300 تا 400 میکرومتر و نیز شکننده بودن آنها نام برد. احتیاج به کریستال های سیلیکونی با درجه خلوص بالا، دمای بالا برای ساخت و مصرف مقدار زیاد مواد، از عامل های هزینه بالای این سلول ها می باشد. عنصر های گروه های IIIA و VA جدول تناوبی برای ساخته شدن این سلول های خورشیدی به کار گرفته می شوند. با وجود هزینه ی بالای تولید این سلول ها، بازده 25% آن می تواند معایب را جبران نماید.
نسل دوم
فناوری نسل دوم یا فناوری لایه نازک بر طبق لایه نشانی نیم رسانا بر روی بسترهای شیشه ایی، فلزی و یا پلیمری با ضخامت هایی در حدود چند نانومتر می باشد. هزینه مواد اولیه در سلول های خورشیدی نسل دوم به نسبت پایین تر می باشد علاوه بر آن ، اندازه این نسل از سلول ها تا 100 برابر بزرگتر از اندازه سلول های ساخته شده با فناوری نسل اول خواهد بودکه همین امر سبب می شود که این نسل نیز تولید انبوه شود.با این وجود بازدهی سلول های نسل اول، به علت کیفیت بالاتر مواد دارای بازدهی بالاتری نسبت به سلول های نسل دم داشته باشند. فناوری نسل دوم سلول های خورشیدی یکی از دستاوردهای بشر در حدود سال 1982 می باشد که برای اولین بار به وسیله بوئینگ معرفی شد. بازدهی سلول های خورشیدی لایه نازک، از حدود 7.5% به 10% رسید در نهایت در سال 1988 اولین سلول خورشیدی لایه نازک با نام مس ایندیوم گالیوم آرسنید تولید شد. این دسته از سلول های خورشیدی در حدود 15% از سهم بازار را در اختیار خود دارند، گرچه پنل های فتوولتائیک مبتنی بر مواد دیگر نیز به مرحله تجاری سازی رسیده اند.
حد ترمودینامیکی بازده تبدیل توان نور به الکریسیته در سلول های نسل اول و دوم با طیف AM1.5G بهینه می شوند در حدود 32.9% می باشد که این حد را به عنوان حد شاکلی-کویزر می نامند، و از این واقعیت ناشی می شود که فوتون هایی که دارای انرژی کمتر از انرژی گاف نواری می باشند، جذب نمی شوند، در صورتی که انرژی اضافی فوتون ها با انرژی بیش از گاف نواری، اصولا به شکل گرما آزاد می گردند. بازدهی سلول های خورشیدی نسل اول و دوم حتی در بهترین حالت نمی تواند از حد 30% بیشتر گردد. در صورتی که حد نظری چرخه کارنو به جهت تبدیل انرژی خورشیدی به انرژ الکتریکی 95% می باشد و این مقدار تقریبا سه برابر بیشر از بازدهی نهایی سلول های نسل اول و یا نسل دوم می باشد. به این تفاسیر انتظار می رود که دستیابی به سلول های خورشیدی با بازدهی دو تا سه برابر بازدهی کنونی امکان پذیر می باشد.
نسل سوم
از جدیدترین انواع سلول های خورشیدی می توانیم به سلول های رنگدانه ای، نقطه کوانتومی و نیز سلول های چاه کوانتومی و نیز پروسکایتی اشاره نمود که آنرا را جز جدید ترین سلول های خورشیدی یا نسل سومی می نامند. مهمترین اصل در سلول های خورشیدی هزینه ساخت، بازدهی و نیز طول عمر می باشد. امروزه سلول های خورشیدی آلی و پلیمری نسبت به سلول های معدنی به علت خواصی مانند انعطاف پذیری، هزینه کم و نیز روش ساخت آسان تر بسیار مورد توجه محققین قرار دارد و نیز تلاش در جهت افزایش طول عمر و نیز بازدهی این نوع سلول ها همچنان ادامه دارد.
نویسنده:نازگل مرادیان
جهت یادگیری کامل نرم افزار سیلواکو آموزش های رایگان ما را در سایت حامی پروژه دنبال نمایید. و در صورت مشکل در انجام پروژه های سیلواکو خود با متخصصین حامی پروژه در تماس باشید. برای ارتباط با تیم تخصصی سیلواکو حامی پروژه با شماره 09934702599 تماس حاصل نمایید.