سلول خورشیدی لایه نازک در سیلواکو
انرژی خورشیدی
انرژی خورشیدی ، انرژی تجدید پذیری می باشد که پتانسیل تولید انرژی برای آیندگان را دارد. سیاره ی زمین در هر ساعت حدودا 4 برابر انرژی مصرفی انسان ها را در یک سال از خورشید دریافت می کند.
به همین دلیل اگر این انرژی را بتوان به انرژی قابل استفاده همانند انرژی الکتریکی تبدیل کرد دیگر نیاز به نگرانی برای کمبود انرژی در دنیا نخواهیم بود.
در همین راستا در سال های اخیر فرآیند ساخت سلول های خورشیدی رو به رشد است. با افزایش تولید روز افزون سلول های خورشیدی، شرکت های تولید کننده برای گسترش فروش خود اقدام به ساختن سلول هایی با بازدهی بالا و نیز قیمت های ارزان تر هستند.
سلول های خورشیدی لایه نازک
سلول های خورشیدی سیلیکونی طی سال های متمادی به عنوان بهترین سلول های خورشیدی شناخته می شدند، اما به دلیل مشکلات زیاد از جمله هزینه ی بالای تولید با گذشت زمان از مواد دیگر برای جاذب سلول خورشیدی استفاده شد.
مواد جایگزین علاوه بر حل مشکلات سلول های سیلیکونی باید از نظر بازدهی و نیز از نظر هزینه ساخت صرفه اقتصادی داشته باشند. در میان سلول های خورشیدی مختلف، سلول های لایه نازک به علت برتری نسبت به سلول های سیلیکونی به عنوان امیدوار کننده ترین سلول ها شناخته شدند.
در سلول های لایه نازک ، به علت نازک بودن لایه جاذب در حدود چند میکرومتر، مواد مصرفی کاهش و در نتیجه هزینه ساخت کم می شود که خود یک مزیت محسوب می شود. در زیر چند مزیت سلول های لایه نازک را نسبت به سلول های سیلیکونی بیان می نماییم:
- مصرف کم مواد اولیه نسبت به سلول های سیلیکونی
- تنوع و تغییر مواد مختلف در لایه جاذب نسبت به سیلیکون
- مراحل ساخت کمتر نسبت به سلول های سیلیکونی
- روش های لایه نشانی تحت خلا و اتمسفر برای سلول های لایه نازک
- استفاده از زیر لایه های ارزان قیمت مانند شیشه و همچنین زیر لایه های قابل انعطاف همانند فویل های فلزی.
با تمامی نقاط قوتی که سلول های لایه نازک نسبت به سلول های سیلیکونی دارند ، مقدار نقص های کریستالی این سلول ها نقاط صعف این سلول های لایه نازک محسوب می شود زیرا سبب می شود که باز ترکیب الکترون- حفره در این سلول ها افزایش یابد.
در سلول های خورشیدی لایه نازک با محاسبه ضخامت مناسب برای لایه فعال نسبت به ضریب جذب می توان فرآیندی را ایجاد نمود تا تمامی طول موج نوری که بر سلول تابیده می شود جذب شود .به همین ترتیب طول پخش تولید الکترون – حفره ایجاد شده در لایه جاذب باید بیشتر از ضخامت لایه ی جاذب باشد تا بتوان به مقدار کافی الکترون – حفره به دست آورد. با توجه به این نکات که بیان شد، انتخاب ماده ی مناسب برای سلولهای لایه نازک از اهمیت بالایی برخوردار است.
از مواد های مختلفی که در زمینه ی سلول های لایه نازک مورد بررسی قرار گرفته اند، بهترین آنها سیلیکون آمورف (a-Si) ، CIGS و CdTe بوده است. این مواد به علت داشتن انرژی گاف مستقیم، ضریب جذب بالا، قابلیت انطباق پذیری الکترون ها با لایه ها با گاف انرژی بالاتر مانند CdS و … به صورت لایه ی جاذب در تمامی سلول های لایه نازک به کار برده می شوند.
CIGS با توجه به خصوصیات منحصر به فردی که دارد از قبیل انرژی گاف مستقیم و قابل کنترل، استقامت تابشی بالا، قابلیت لایه نشانی بر روی سطح های قابل انعطاف همانند فویل های فلزی بنابراین یکی از بهترین کاندیداها برای ساخت سلول های خورشیدی می باشد.
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.