شنبه , ۱۲ آذر ۱۴۰۱
خانه / انرژی‌های پاک / ایراد مهم پنل های خورشیدی بعد از ۴۰ سال تلاش کشف شد!
ایراد مهم پنل های خورشیدی بعد از 40 سال تلاش کشف شد!

ایراد مهم پنل های خورشیدی بعد از ۴۰ سال تلاش کشف شد!

دانشمندان به تازگی خبر داده‌اند که ایراد مهم پنل های خورشیدی که کارایی این تجهیزات شگفت‌انگیز تولید انرژی پاک را کاهش می‌داد،‌ پس از ۴۰ سال تحقیق و بررسی،‌ بالاخره کشف شده است.

صفحات خورشیدی یکی از بهترین و ساده‌ترین ابزار ساخته شده برای استفاده از انرژی‌های پاک و تجدید پذیر هستند و به تازگی هم محققان در یک پژوهش پرده از ایراد مهم پنل های خورشیدی برداشته‌اند. این ایراد باعث شده که تجهیزات مورد نظر کارایی ایده آلی نداشته باشند و گفته شده که بعد از ۴۰ سال تلاش، دانشمندان موفق به کشف این مشکل شده‌اند.

از مدت‌ها قبل تاکنون محققان به دنبال راه‌هایی برای افزایش کارایی سلول‌های خورشیدی بوده‌اند و تحقیقی هم که به تازگی در این حوزه سر و صدای زیادی به پا کرده، در سال گذشته منتشر شد. گفته شده که ایراد مهم پنل های خورشیدی به مواد استفاده شده در سلول‌ها مربوط می‌شود.

پیش از این مشکل مورد نظر که به سیلیکون به کار رفته در پنل‌ها مرتبط است، شناسایی نشده بود و این احتمال می‌رود که کاهش کارایی صفحه‌های خورشیدی به میزان ۲ درصد در ساعات اولیه استفاده هم به همین مشکل مربوط باشد.

به این کاهش ۲ درصدی، «تخریب ناشی از نور» (LID) گفته می‌شود و وقتی در نظر می‌گیریم که هرکدام از نیروگاه‌های خورشیدی به ازای هر صفحه، چنین کاهشی در کارایی را تجربه می‌کنند، جمع کلی عدد مورد نظر بسیار زیاد می‌شود و باعث کاهش برق تولیدی در مقیاس گیگاوات خواهد شد. چنین کاهشی در کارایی وابستگی به سوخت‌های فسیلی را افزایش می‌دهد.

جالب است بدانیم که پتانسیل هدر رفته به واسطه پدیده LID در کل جهان بیشتر از تمامی انرژی است که ۱۵ نیروگاه هسته‌ای بریتانیا قادر به تولید آن هستند. کشف اخیر در مورد ایراد مهم پنل های خورشیدی هم می‌تواند نقش مهمی در جبران این هدر رفت انرژی در سلول‌ها باشد.

تونی پیکر (Tony Peaker) از دانشگاه منچستر بریتانیا در این رابطه می‌گوید که تخریب ناشی از نور به خاطر تاثیرات محیطی و اقتصادی، برای چیزی در حدود چهار دهه کانون توجه بسیاری از دانشمندان حوزه انرژی‌های تجدید پذیر بوده است. با این وجود تا قبل از تحقیقات پیکر و همکارانش، هیچ راه حل قابل قبولی برای این ایراد مهم پنل های خورشیدی ارائه نشده بود.

جزئیات تحقیق ایراد مهم پنل های خورشیدی

در طول چهار دهه‌ای که پیکر به آن اشاره می‌کند، بیش از ۲۷۰ تحقیق آکادمیک در رابطه با بحث تخریب ناشی از نور منتشر شد و برای فهمیدن دلیل بی‌ثمر بودن تمامی این تحقیقات، پیکر از روشی به نام «طیف‌سنجی گذرا در عمق» (DLTS) برای آنالیز کاستی‌های سیلیکون به کار رفته در سلول‌های خورشیدی استفاده کرد.

تحلیل DLTS نشان داد که بار الکتریکی تولید شده از نور خورشید و جریان الکترون‌ها در سلول گیر می‌افتند. این پدیده توان صفحات را کاهش می‌دهد و تا زمانی که پنل گرم شود، همچنان از جریان آزاد الکتریسیته جلوگیری می‌کند. محققان در این رابطه می‌گویند که کار آن‌ها در پیدا کردن دلیل علمی پدیده LID موفق بوده و در آینده، چنین مشکلی باید با تکنیک‌های مهندسی برطرف شود.

از طرف دیگر مشاهده شده که پنل‌های مرغوب که از سیلیکون با کیفیت بالاتر ساخته می‌شوند، طول عمر بیشتری دارند و همچنین گرم کردن پنل ها در طول شب برای از بین بردن اثر گیر افتادن الکترون‌ها، کارایی این تجهیزات را بالا می‌برد. چنین شواهدی ارتباط ایراد مهم پنل های خورشیدی با مشاهدات آزمایشگاهی را تایید می‌کنند.

تحقیقات مربوط به افزایشش کارایی صفحات خورشیدی در سطحی بین‌المللی ادامه دارد و با کشف اخیر پیکر و همکاران، انتظار می‌رود که نیروگاه‌های خورشیدی سراسر جهان کارایی خود را در آینده نزدیک بالاتر ببرند. ژورنال “Journal of Applied Physics” نتایج تحقیقات دانشمندان دانشگاه منچستر را منتشر کرده است./گجت نیوز

حتما ببینید

امضای تفاهمنامه صندوق ملی محیط زیست و سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر

امضای تفاهمنامه صندوق ملی محیط زیست و سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر

تفاهم نامه بین سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره وری انرژی برق با صندوق ملی محیط …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.