متن خبر

تاریخ خبر : ۱۳۹۸/۰۳/۱۸

تعداد بازدید : ۱۴۳

تعداد رای : ۱

مشخص شدن رازِ اشکال کلیدی در بهره‌وریِ پنل‌های خورشیدی

پنل‌های خورشیدی فناوری‌های بسیار کاربردی و جالبی هستند اما نیاز به افزایش بهره‌وری در آنها به شدت احساس می‌شود. حالا پژوهشگران موفق شدند تا یک راز 40 ساله در ارتباط با یک مانع کلیدی که از افزایش بهره‌وری این سلول‌ها جلوگیری می کرد را برملا سازند.

این پژوهش جدید، نقص مواد در سیلیکونی که از آن برای تولید سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شود را مشخص می‌کند و این نقص سیلیکون تا پیش از این مشخص نشده بود. این نقص می‌تواند عامل 2 درصد افت در بهره‌وری سلول‌های خورشیدی باشد که در چند ساعت اول مصرف حادث می‌شود که این پدیده معروف است به تلفات LID.

 

با در نظر گرفتن تعداد پنل‌هایی که در کل جهان نصب شده و در حال نصب است و با ضرب این کاهش بهره‌وری در این تعداد، یک کاهش بزرگ در تولید گیگاوات حاصل می‌شود که صنایع تجدیدپذیر باید با آن دست و پنجه نرم کنند. در واقع مقدار کاهش در بهره‌وری که در کل جهان از LID حاصل می‌شود از انرژی‌ای که 15 نیروگاه هسته‌ای بریتانیا تولید می‌کنند بیشتر است. این کشف جدید به پژوهشگران کمک می‌کند تا این کاهش را تا حدودی جبران کنند.

 

به گفته‌ی تونی پیکر از دانشگاه منچستر: «بخاطر اثرات مالی و زیستی پنل خورشیدی "کاهش بهره‌وری" موضوع بحث علمی و مهندسی در 4 دهه‌ی اخیر بوده است. در هر صورت با وجود انسان‌های بزرگی که بر روی این موضوع کار کرده‌اند این چالش تا به امروز حل نشده مانده بود.» برای مشخص کردن این موضوع که چرا 270 مقاله‌ای که تاکنون در این مورد چاپ شده است قادر به حل کردنش نبودند پژوهشگران از یک تکنیک الکتریکی و اپتیکی به نام DLLTS استفاده کردند تا نقاط ضعف در سیلیکون را تشخیص دهند. با استفاده از DLTS موارد زیر مشخص شد: زمانیکه بار الکترونی در سلول‌های خورشیدی با نور خورشید انتقال میابد، جریان الکترون ها به دام ‌می‌افتد، در عوض، این امر میزان قدرت الکتریکی که می‌توان تولید کرد را کاهش می‌دهد.

 

این تیم پژوهشی متوجه شد که این نقص تا زمانی که پنل خورشیدی گرم شود غیرفعال می‌ماند. "ما ثابت کردیم که این نقص وجود دارد، حالا یک روش مهندسی برای برطرف کردن این نقص مورد نیاز است."

 

پژوهشگران همچنین متوجه شدند که سیلیکون‌هایی با کیفیت بیشتر دارای انتقال‌دهنده‌های بار (الکترون‌هایی که انرژی فوتون را منتقل می‌کنند) دارای طول عمر بیشتری هستند که این موضوع،  این ایده را که تعداد دام‌ها با کاهش بهره‌وری در ارتباط است را پشتیبانی می‌کند.

 

قبل از این، گرم کردن مواد در تاریکی (پروسه‌ای که معمولا برای زدودنِ دام‌ها از سیلیکون از آن استفاده می‌شود) به نظر می رسد تخریب را معکوس کند. فعالیت‌ها برای افزایش بهره‌وری سلول‌های خورشیدی در آزمایشگاه‌ها با سرعت بالایی در حال صورت گرفتن است. حالا که راز LID حل شده است مزرعه‌های خورشیدی در سراسر جهان باید از این کشف بهره ببرند. شاید 2 درصد در بهره‌وری آنچنان بزرگ به نظر نرسد اما با در نظر گرفتن میزان انرژی‌ای که هم اکنون با استفاده از سلول‌های خورشیدی در سراسر جهان تولید می‌شود این میزان افزایش بهره‌وری تاثیر بزرگی در پی خواهد داشت.

 

نتایج این تحقیق که توسط محققان انگلیسی، استرالیایی، پرتغالی و بلاروسی انجام شده در مجله Journal of Applied Physics از مجموعه انتشارات انجمن فیزیک آمریکا منتشر شده است.

 

برای مشاهده این خبر، لینک مقاله را کلیک نمایید.

 

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)