افزایش بهره سلول های خورشیدی با استفاده از بلور فوتونیک

پایان نامه
چکیده

سوخت های فسیلی به دلیل محدود بودن روزی به پایان می رسند و استفاده از آنها باعث آلودگی های زیست محیطی و گرم شدن کره زمین می شود، از این رو تمایل به استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر و ارزان روبه فزونی است. در این میان انرژی خورشید یکی از مهم ترین منابع انرژی جایگزین است. سلول های خورشیدی با استفاده از اثر فوتوولتایی، انرژی نورانی خورشید را جذب و مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. بازده سلول های خورشیدی متداول در بازار که از سیلسیم ویفری ساخته شده اند، در محدوده 20 درصد می باشد یعنی 20 درصد از کل انرژی خورشیدی رسیده به سطح آن به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. عوامل متعددی در این اتلاف انرژی دخالت دارند. از مهم ترین آنها می توان به انعکاس و خروج نور از سطح سلول خورشیدی اشاره کرد. با استفاده از یک لایه شفاف با ضخامت و ضریب شکست مناسب بر روی سطح بالایی سلول خورشیدی به عنوان پوشش، می توان میزان انعکاس را در طول موج های خاصی کاهش داد که به آن لایه ضد انعکاس گفته می شود. از آنجا که ضریب جذب سیلسیم برای نور با طول موج های بلند کم است، باید چندین بار از درون لایه سیلسیم عبور کنند تا جذب گردند. تقریباً 30 درصد انرژی خورشیدی قابل بهره-برداری در این نوع سلول ها، در این محدوده قرار دارد. بنابراین طرحی برای به دام اندازی این ناحیه از انرژی خورشیدی، بسیار مفید خواهد بود. امروزه استفاده از بلورهای فوتونیک درون سلول خورشیدی به منظور پراکندگی نور تحت زوایای مایل و افزایش طول مسیری که نور درون سلول خورشیدی می پیماید، مورد بررسی و در حال تحقیق است. بلورهای فوتونیک دارای ساختار متناوب از مواد در اندازه نانو هستند و طراحی شده اند تا حرکت فوتون ها را درون ماده تحت تأثیر قرار دهند. مانند کاری که بلورهای نیم رسانا با الکترون ها انجام می دهند. ما در این کار به بررسی اثر لایه ضد انعکاس بر میزان انعکاس از سطح سلول پرداخته، سپس چندین نوع بلور فوتونیک یک بعدی را مورد استفاده قرار داده و اثر آن را بر میزان جذب درون سلول خورشیدی و در نتیجه بر بهره سلول خورشیدی بررسی می کنیم.

منابع مشابه

بهبود چگالی جریان و افزایش کارایی سلول خورشیدی پلیمری P3HT:PCBM با استفاده از نانومیله اکسید روی

Hybrid solar cells combine organic and inorganic materials with the aim of utilizing the low cost cell production of organic photovoltaics (OPV) as well as obtaining other advantages, such as tuneable absorption spectra, from the inorganic component. Whilst hybrid solar cells have the potential to achieve high power conversion efficiencies (PCE), currently obtained efficiencies are quite low. T...

متن کامل

بررسی موجبر جداکننده توان بهینه بلور فوتونیک

We investigate the transmission behavior of photonic crystals power splitter by using improved 2D FDTD and MMP methods. The Comparison between experimental data and simulation results are discussed in TE polarization. In this study, the 60° photonic crystal power splitter is optimized, which is composed of InPGaAs/InP material and air holes. The photonic crystal waveguide bend transmission ...

متن کامل

مروری کوتاه بر اصلاح طیفی نور خورشید با استفاده از تبدیل کاهشی لومینسانس به منظور افزایش بازده سلول های خورشیدی

اصلاح طیفی (تبدیل طیفی) نور، نوعی از تکنیک مدیریت فوتون‌ها به منظور افزایش بازده سلول‌های خورشیدی می‌باشد. روش‌های متفاوتی جهت تغییر انرژی و طول موج فوتون‌ها وجود دارد که شامل: 1- تبدیل فوتون‌هایی با انرژی کمتر و طول موج بیشتر به فوتون‌هایی با انرژی بیشتر و طول موج کمتر؛ 2- تبدیل فوتون‌هایی با انرژی بیشتر و طول موج کمتر به فوتون‌هایی با انرژی کمتر و طول موج بیشتر. روش دوم به یکی از دو مکانیسم ت...

متن کامل

افزایش بهره ی سلول های خورشیدی با استفاده از پلاسمون سطحی جایگزیده در نانوذرات فلزی

نانوذرات فلزات نجیب قرار داده شده درون سلول های خورشیدی، با افزایش پراکندگی نور فرودی، جذب اپتیکی درون سلول های خورشیدی سیلیکونی را به میزان موثری افزایش می دهند. افزایش جذب اپتیکی موجب افزایش جریان الکتریکی تولید شده در ابزار فتوولتائیک می گردد. در این تحقیق، با محاسبه سطح مقطع پراکندگی و جذب در نانوذرات طلا، مس و نقره، اثر اندازه و جنس نانوذرات بر روی افزایش جذب درون سلول خورشیدی مورد بررسی ق...

افزایش راندمان کاری سلول های خورشیدی با استفاده از نانوسیال

در این تحقیق در راستای ارزیابی و بهبود عملکرد سلول فتوولتائیک دو هندسه ی متفاوت از ماکروکانال ها با طرح مستقیم و حلزونی و یک میکروکانال که به پشت سلول فتوولتائیک متصل شده اند، بصورت مجزا بکار گرفته شدند. به منظور بررسی اثر سیال خنک کننده بر عملکرد سلول فتولتائیک آب و سه غلظت متفاوت نانوسیال (0/01، 0/1 و 0/5درصد وزنی برای ماکروکانال ها و 0/01، 0/1 و 0/3 درصد وزنی برای میکروکانال) بر پایه آب و نا...

15 صفحه اول

افزایش بهره ی سلول های خورشیدی رنگدانه ای نانو ساختار

سلول های خورشیدی رنگدانه ای با فراهم آوردن انرژی پاک و ارزان، به عنوان ابزار فوتوولتائیکی ارزان قیمت، پتانسیل بزرگی را در حیطه ی انرژی تجدید پذیر به خود اختصاص داده اند. سلول های خورشیدی رنگدانه ای بر پایه ی رنگدانه های طبیعی در مقایسه با سلول های خورشیدی رنگدانه ای بر پایه ی روتینیوم، عملکردی بسیار ضعیف دارند. به منظور افزایش عملکرد سلول های خورشیدی رنگدانه ای، رهیافت های متعددی از قبیل افزایش...

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه خلیج فارس - دانشکده علوم پایه

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023