دوشنبه, 20 آبان 1392 ساعت 17:13

بالا بردن توان انرژی خورشیدی

بیشتر پنل های خورشیدی کمتر از 20% انرژی موجود در نور خورشید را به برق تبدیل می کنند. اما یک پروژه جدید 2.4 میلیون دلاری که سازمان پروژه های تحقیقاتی پیشرفته آمریکا روی آن سرمایه گذاری کرده است، قصد دارد به طور قابل توجهی میزان تولید انرژی الکتریکی از نور خورشید را افزایش دهد و هدف آن تبدیل کارآمد بیش از 50% نور دریافتی به الکتریسیته است که این میزان چیزی در حدود دو برابر انرژی تولید شده توسط پنل های خورشیدی معمولی است.

بدین ترتیب با به کار بردن این روش تعداد پنل های خورشیدی مورد نیاز به نصف کاهش یافته و انرژی خورشیدی توان رقابت با سوخت های فسیلی را پیدا می کند.

Harry Atwater پروفسور علم مواد و فیزیک کاربردی در Caltech روشی به کار برده است که طی آن با به کار بردن موادی با ساختار مشخص نور خورشید به 8 تا 10 رنگ مختلف تجزیه و سپس براساس رنگ مرتب می شود.

پس از آن هریک از این رنگ ها به کمک نیمه رساناها به سلول خورشیدی همسان با آن رنگ هدایت می شوند.

در نتیجه این روش مقدار بیشتری از طیف خورشید جذب پنل ها می شود و انرژی موجود در آن نیز به جای گرما به میزان بیشتری برق تبدیل خواهد شد.

ایده کلی مرتب کردن نور تجزیه شده خورشید براساس رنگ ایده تازه ای نیست.

یک روش برای این کار استفاده از مواد نیمه هادی در یک انباره است. نور در طول این انباره حرکت می کند و در نهایت توسط نیمه هادی ای که می تواند آن را به کاراترین شکل ممکن به برق تبدیل کند جذب می شود.

کارایی این روش در حدود تبدیل 43% نور خورشید به انرژی الکتریکی است، اگرچه در حال حاضر فرایند ساخت آن پر هزینه است.

افراد دیگری سعی کردند این کار را با بهره گیری از لنز های معمولی، آینه و فیلتر انجام دهند اما نمونه های ساخته شده بسیار حجیم بودند و به کارایی قابل قبول نمی رسیدند زیرا خطای چشم باعث می شد که هدایت دقیق نور به هر یک از سلول های خورشیدی سخت شود.

بعلاوه تجزیه نور به بیشتر از دو پرتو رنگ مختلف نیز، کاری دشوار بود.

در چند سال گذشته محققان، روند تجزیه و ترتیب دهی آن براساس رنگ و همچنین ذخیره و هدایت آن از یک نقطه به نقطه ای دیگر را بهبود بخشیده اند. عمل هدایت نور به سمت نقطه ای خاص با به کار بردن لایه هایی شامل ماده ای مرکب از خصیصه های کوچکتر از طول موج نور انجام می پذیرد.

پنل های خورشیدی طراحی شده توسط Atwater شامل دو لایه است که اولین لایه، نور را تجزیه و مرتب می کند و سپس به لایه دوم تحویل می دهد، لایه دوم نیز شامل آرایه ای از سلول های خورشیدی همسان با هر رنگ است.

چالش پیش روی این رویکرد، آن است که هیچ کس حاضر نیست این مواد ساختار یافته را در مقیاس و حجم بالا که لازمه صنعت خورشیدی است تولید کند. درعین حال Atwater بیان کرده است که ابزار مورد نیاز برای تولید نانو مواد ساختار یافته در حال ورود به بازار هستند. هرچند به دلیل حجم کم تولید همچنان قیمت بالایی دارند.

خواندن 27657 دفعه
برای ارسال نظر وارد سایت شوید

خبرهای علم و فناوری

  • تولید هیدروژن با استفاده از نور خورشید، آب و زنگ آهن +

    در حالی که دانشمندان، در تلاشند تا کارایی پنل های خورشیدی را افزایش دهند چالش دیگری در زمینه ذخیره انرژی بیشتر...
  • تولید بخار بدون نیاز به جوشیدن آب +

    مخلوطی از آب خالص، نانوذرات و نور خورشید قادرند بدون جوشاندن آب، آن را به بخار تبدیل کند. امروزه با بیشتر...
  • پنجره هایی که برق تولید می‌کنند +

    به گزارش مشرق، تیم تحقیقاتی دانشگاه لس آنجلس کالیفرنیا یک نوع سلول خورشیدی پلیمری را ارائه کرده که می تواند بیشتر...
  • بالا بردن توان انرژی خورشیدی +

    بیشتر پنل های خورشیدی کمتر از 20% انرژی موجود در نور خورشید را به برق تبدیل می کنند. اما یک بیشتر...
  • تاثیر هیدروژن بر افزایش کارایی انرژی باد و خورشید و کاهش تولید گازهای گلخانه ای +

    گزارشی تازه نشان می دهد که استفاده از هیدروژن پتانسیل قابل توجهی در کاهش تولید کربن دی اکسید و بهبود بیشتر...
  • روشی مناسب برای محافظت از سطح سیلیکنی قطعات +

    سیلیکن، که ماده سازنده بسیاری قطعات الکتریکی از چیپ های کامپیوتری گرفته تا سلول های خورشیدی ست، پیش از استفاده، بیشتر...
  • شارژر خورشیدی جدید XD +

    در جعبه این شارژر ها، یک شارژر خورشیدی پنجره ای، حلقه سیلیکنی، کابل usb و همچنین یک دفترچه راهنما قرار بیشتر...
  • سلول های خورشیدی بر سقف خانه های لنکستر +

    رکس پاریس، شهردار شهر لنکستر در ایالت کالیفرنیا، می خواهد تمام خانه های تازه ساخت این شهر را، که پس بیشتر...
  • رشد صنعت خورشیدی با کمک پیش بینی دقیق ابرها +

    محققان مرکز ملی تحقیقات جوی (NCAR) می گویند که بهتر شدن وضعیت پیش بینی آب و هوا باعث شده است بیشتر...
  • جزایر خورشیدی شناور +

    شرکت سوییسی Viteos به تازگی اعلام کرده است که در حال ساخت سه مجموعه سلول های خورشیدی شناور بر روی بیشتر...
  • 1
  • 2

ورود کاربران