طراحی و شبیه سازی سلول های خورشیدی سیلیکونی راندمان بالا

thesis
abstract

خورشید منبع عظیمی از انرژی است و این حقیقتی خوشحال کننده برای بشر است که به تدریج وارد بحران بزرگی به نام کمبود انرژی می شود، از این رو یافتن هر راه جدیدی برای بهره گیری هر چه بیشتر از این منبع عظیم اهمیت فوق العاده دارد. سلول های خورشیدی یکی از مبدل های مهم تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریسیته می باشند که کمترین آلودگی را بر محیط دارند. از این رو تحقیقات فراوانی بر روی سلول های خورشیدی از جمله سلول های خورشیدی سیلیکونی صورت می-گیرد و یکی از چالش های اصلی افزایش راندمان تبدیل سلول های خورشیدی است. این کار تحقیقاتی شامل خلاصه ای از کار های تحقیقاتی برای مطالعه نظری، مدلسازی، طراحی و بهینه سازی سلول های خورشیدی با راندمان بالاست. بهبود بازده با مدیریت خواص نوری و الکتریکی ساختار و مواد بکار رفته امکان پذیر است. برای مرحله اول ما بر سلول های خورشیدی پشته ای متمرکز شدیم و سلول خورشیدی پشته ای silicon/3c-sic را با در نظر گرفتن اتصالات تونلی، بهینه سازی ابعاد و دوپینگ های مناسب و اتصالات بالایی و پایینی طراحی کردیم. در این حالت بازده 26 درصدی برای این سلول ها در مقابل بازده 20 درصدی سلول خورشیدی سیلیکونی تک اتصالی بدست آمد. در ادامه این کار مطالعات نظری سلول های خورشیدی باند میانی که موجب بهبود بازده سلول های خورشیدی با ایجاد باند های میانی در بین باند های اصلی انرژی می شود صورت می گیرد. از لحاظ تئوری سلول های خورشیدی باند میانی بهبود عظیمی را در راندمان تبدیل سلول های خورشیدی موجب می-شوند. با جایگزین کردن fe با بعضی از اتم های 3c-sic باند های میانی در آن مشاهده گردید. استفاده از مدل محدودیت بازده حداکثر 59 درصد برای آن بدست آمد. با وارد کردن مشخصات واقعی و حل معادلات دریفت-دیفیوژن بازده بالای 34 درصد برای این سلول خورشیدی باند میانی محاسبه گردید. در نهایت حساسیت سلول های خورشیدی به دما مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. سلول های خورشیدی معمولا در دمای نزدیک به 300 درجه کلوین بکار می روند ولی شرایطی است که در دمای بالاتر باید به کار برده شوند. سلول خورشیدی سیلیکون کریستالی که دارای انرژی شکاف پایین دارد در این کاربرد مشکلاتی دارد که در انتهای این کار حساسیت آن به دما مورد بحث قرار می گیرد و سیلیکون کرباید که دارای انرژی شکاف بالاتری نسبت به آن می باشد به عنوان ماده مناسب بر ای این کاربرد معرفی می گردد.

similar resources

بررسی و شبیه سازی تاثیر ضریب شکست محیط بر روی سلول خورشیدی سیلیکونی آمورف پلاسمونی حاوی نانوصفحه ریبونی نقره

سلول‌های خورشیدی در محیط­‌های مختلف و بسته به اینکه در چه شرایط آب و هوایی قرار می­گیرند بازده و عملکرد متفاوتی دارند. تغییرات آب و هوا به تغییر ضریب شکست محیط می‌انجامد و عملکرد سلول خورشیدی را تحت تأثیر قرار می­‌دهد. در این مقاله، تأثیر تغییرات ضریب شکست محیط در سلول خورشیدی سیلیکونی به ضخامت 500 نانومتر و نانوصفحات ریبون نقره با عرض 25 نانومتر و طول 50 نانومتر شبیه­‌سازی و مدل­سازی شده ­است....

full text

شبیه سازی و طراحی بهینه استخر خورشیدی جهت آبیاری زیرسطحی

امروزه با توجه به کاهش منابع آب‌های شیرین در دسترس و آلودگی آن، دستیابی به آب شیرین برای مصارف کشاورزی و آشامیدن ضروری است. در این مقاله به شبیه سازی یک سامانه آبیاری زیرسطحی خورشیدی به عنوان یکی از روش‌های کارآمد تهیه آب شیرین برای مصارف آشامیدن و کشاورزی، پرداخته شد. سامانه مورد بررسی از یک استخر به عنوان واحد رطوبت زنی و لوله‌های دفن شده در خاک به عنوان واحد چگالنده تشکیل شده است. در این شبی...

full text

طراحی، شبیه سازی و ساخت سلول پایه اتصال دهنده ادوات نوری به همدیگر با راندمان بالا

مخابرات فیبر نوری یکی از بهترین گزینه ها برای پاسخگویی به نیاز ارتباطی با نرخ بیت بالاست. همچنین به عنوان ستون فقرات پردازش داده از پردازش حالت های مرکب کوانتومی گرفته تا کارهای پردازشی معمولی، دارای اهمیت است. یکی از ملزومات پایه ای در این حوزه در سطح طراحی سیستمی، تزویج مناسب است.این تزویج شامل تزویج فیبر به فیبر، فیبر به آشکارساز، فیبر به لیزر و .... می شود. در این پایان نامه یک روش و فرآیند...

15 صفحه اول

طراحی و شبیه سازی سلول خورشیدی سه پیوندی بر مبنای چاه کوانتومی

در این مقاله، هدف بالابردن بازده سلول خورشیدی بر مبنای چاه کوانتومی است. ابتدا سلول خورشیدی سه پیوندی با ساختار    شبیه سازی می­شود. سپس ساختار چاه کوانتومی مناسب برای یک سلول تک اتصالی gaas معرفی می شود. با طراحی مناسب چاه کوانتومی برای سلول تک-پیوندی gaas، یعنی در کنار هم قرار دادن چاه­های مرتفع و کم عمق و انتخاب مناسب مواد، جریان اتصال کوتاه و ولتاژ مدار باز را می­توان افزایش داد. یافته­های ...

full text

شبیه سازی و طراحی متمرکز کننده های سلول خورشیدی

عنصراصلی مبدلهای خورشیدی و یا ماژولهای خورشیدی که نورخورشید را به الکتریسیته تبدیل می‎کنند سلولهای خورشیدی است که بدلیل شکنندگی وظرافتی که دارند، تحمل شرایط محیطی را نداشته و نمی‎توانند مستقیما مورد استفاده قرار بگیرند وتوان الکتریکی کمی را تولید می‎کنند و برای بکارگیری آنها درشرایط مختلف آب وهوایی ، دسترسی به ولتاژ و توان مورد نیاز ، افزایش مقاومت مکانیکی ، کاهش تغییرات مشخصات الکتریکی سلول خو...

15 صفحه اول

بررسی و بهبود مبدل‏های بهره بالا برای کاربردهای سلول خورشیدی

یکی از پاک‏ترین و ارزان‏ترین منابع انرژی تجدید پذیر، انرژی خورشیدی می‌باشد. تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریسیته به وسیله سلولهای خورشیدی انجام می‏شود. به خاطر اینکه ولتاژ تغذیه اکثر مصرف کننده‏های انرژی الکتریکی AC است، ولتاژ خروجی سلولهای خورشیدی باید به ولتاژ AC تبدیل شود. ولی سطح ولتاژ سلولهای خورشیدی بسیار کمتر از ولتاژ مورد نیاز در ورودی اینورترها است. به خاطر تفاوت زیاد سطح ولتاژها نم...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023