پروژه کاربرد نانو در سلول های خورشیدی

۱-۱کار سلول های خورشیدی
فتوولتائیک و اساس کار سلولهای خورشیدی

• تعریف
• مزایا و معایب
• عوامل مؤثر بر بازده

۱-انرژی فتوولتاتیک

تبدیل نور خورشید به الکتریسیته از میان یک سلول فتوولتاتیک (pvs) می‌باشد، که بطور معمول یک سلول خورشیدی نامیده می شود. سلول خورشیدی یک ابزار غیر مکانیکی است که معمولاً از آلیاز سیلیکون ساخته شده است.

نور خورشید از فتو نهی، یا ذرات انرژی خورشیدی ساخته شده استاین فتو نهی مقادیر متغیر انرژی را شامل می شود مشابه طول مولد های متفاوت اسپکتروم های نوری هستند .
وقتی فتو نهی به یک سلول فتو ولتاتیک بر خورد می کند، ممکن است منعکس شوند ،مستفیم از میان عبور کنند، یا جذب شوند. فقط فتو نهی جذب شده انرژی را برای تولید الکتریسیته فراهم می کنند .وقتی که نور خورشید کافی یا انرژی توسط جسم نیمه رسانا جذب شود، الکترون از اتم های جسم جابجا می شوند.
رفتار خاصی سطح جسم در طول ساختن باعث می شود سطح جلویی سلولکه برای الکترون های آزاد بیشتر پذیرش یابد. بنا براین الکترون ها بطور طبیعی به سطح مهاجرت می کنند .
زمانی که الکترون ها موقعیت n را ترک می کنند و سوراخ هایی شکل می گیرد. تعداد الکترونها زیاد است، هر کدام یک بار منفی را حمل می کنند و به طرف جلو سطح سلول می روند، در نتیجه عدم توازون بار بین سلولهای جلویی و سطوح عقبی یک پتانسیل ولتاژ. شبیه قطب های مثبت ومنفی یک باطری ایجاد می شود.

وقتی که دو سطح از میان یک راه داخلی مرتبط می شود، الکتریسیته جریان می‌یابد .
سلول فتو ولتاتیک قاعده بلوک ساختمان یک سیستم pv است.
سلولهای انفرادی می توانند در اندازه هایی از حدود cm 1 تا cm10 از این سو به آن سو متغیر می شود .
با این وجود ،توان ۱یا ۲ وات تولید می کند،که انرژی کافی برای بیشتر کار بردها نیست.برای اینکه بازده انرژی را افزایش دهیم، سلولها بطور الکتریکی به داخل هوای بسته یک مدول سخت مرتبط می شود .
مدولها می توانند بیشتر برای شکل گیری یک آرایش مرتبط شوند.
اصطلاح آرایش به کل صفحه انرژی اشاره می کند ،اگر چه آن از یک یا چند هزار مدول ساخته شدهباشد ،آن تعداد مدولها ی مورد نیاز می توانند بهم مرتبط شوند برای اینکه اندازه آرایش مورد نیاز (تولید انرژی) را تشکیل دهند.
اجرای یک آرایش فتو ولتاتیک به انرژی خورشید وابسته است .
شرایط آب وهوایی (همانند ابر ومه ) تاثیر مهمی روی انرزی خورشیدی دریافت شده توسط یک آرایش pv و در عوض ،اجرایی آن دارد .بیشتر تکنولوژی مدول های فتو  ولتاتیک در حدود ۱۰ درصد موثر هستند  در تبدیل انرژیخورشید با تحقیق بیشتر مرتبط شوند برای اینکه این کار را به ۲۰ درصدافزایش دهند.
سلولهای pv که در سال ۱۹۵۴ توسط تحقیقات تلفنی بل bell کشف شد حساسیت یک آب سیلیکونی حاضر به خورشید را به طور خاصی آزمایش کرد. ابتدا در گذشته در دهه ۱۹۵۰،pvs برای تامین انرژی قمر های فضا در یک مورد استفاده قرار گرفتند.
موفقیت pvs در فضا کار برد های تجاری برای تکنو لوژی pvs  تولید کرد. ساده‌ترین سیستم های فتو ولتاتیک انرژی تعدادزیادی از ماشین حساب های کوچک و ساعتهای مچی را هر روز استفاده کردند.
بیشتر سیستم های پیچیده الکتریسیته را برای پمپاژ آب، انرژی ابزارهای ارتباطی، وحتی فراهم کردن الکتریسیته برای خانه هایمان  فراهم  می کنند .
تبدیل فتوولتاتیک به چندین دلیل مفید است. تبدیل نور خورشیدبه الکتریسیته مستقیم است، بنابراین سیستم های تولید کننده مکانیکی به حجم زیادی لازم نیستند. خصوصیت مدولی انرژی فتو ولتاتیک  اجازه می دهد به طور سریع آرایش ها در هر اندازه مورد نیاز یا اجازه داده شده نصب شوند .
همچنین ،تاثیر محیطی یک سیستم فتو ولتاتیک حد اقل است، آب را برای سیستم نیاز ندارد پختن وتولید محصول فرعی نیست .سلولهای فتوولتاتیک، همانند باتریها ،جریان مستقیم (dc)را تولید می کنند که به طور عمومی برای برای راههای کوچکی مورد استفاده است (ابزار الکترونیک).وقتی که جریان مستقیم از سلولهای فتوولتاتیک برای کاربردهای تجاری یا لحیم کردن کار برد های الکتریکی استفاده می‌شود.
شبکه های الکتریکی بایستی به جریان متناوب (AC)برای استفاده تبدیل کننده‌ها تبدیل شوند، ابزارهای حالت جامد که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کنند. به طور تاریخی PVSدر جاهای دور برای تولید الکتریسیته بکار گرفته شده است .با این وجود یک بازار برای تولید از PVSرا توزیع کنند ممکن  است با بی نظمیقیمتهای تبدیل و توزیع همزمان با بی نظمی  الکتریکی توسعه داده شود .
جایگزین ژنراتو های کوچک مقیاس عددی در تغذیه  کنندهای الکتریکی می‌توانند اقتصاد واعتبار سیستم توزیع را بهبود بخشد.

پروژه کاربرد نانو در سلول های خورشیدی