پاورپوینت بررسی مشخصات و کاربرد باتری های خورشیدی
بخشی از مطلب
نور ملموس ترین انرژی تجدید پذیر است. امروزه روش های جدیدی از جمله (باتری خورشیدی) برای تبدیل این انرژی به جریان برق در دسترس است. فیزیک دانی به نام هنری بکرل کشف کرد که هنگام برخورد نور به ترکیبی از مواد حاوی سیلیکون، ولتاژ الکتریکی تولید می شود. این کشف انقلابی به پیدایش این نظریه که امکان تولید انرژی الکتریکی از نور طبیعی در فرآیندی شبیه به فتوسنتز وجود دارد، انجامید.
با به کار گیری لایه های بسیار کم ضخامت از سیلیکون روی صفحاتی مثل شیشه یا صفحات فلزی هم، می توان به شکل های متفاوتی از باتری های خورشیدی دست یافت.
تولید سلول های باتری خورشیدی با سیلیکون کراپ (silicon crop)، که محصول جانبی از صنعت کامپیوتر است آغاز می شود، به نحوی که ابتدا آن را به صورت مذاب در می آورند، سپس آن را به شمش تبدیل کرده و نهایتا بلوک های تراش خورده را از ان می سازند. مرحله آخر کار برش این بلوک ها به صورت صفحات باریک به شکل ویفر خواهد بود.
باتری های کریستالی خورشیدی عموما به صورت صفحات باریک به شکل ویفر موجودند و برای محافظت، هنگام استفاده در فضای بیرون، آنها را در پوشش های پلاستیکی یا شیشه ای نگه می دارند. صفحات این باتری ها بر حسب نیاز مشتری می توانند با ابعاد یا خروجی های متغیر تولید شوند.
تمام محصولات ساخته شده برای فضا، از طریق انرژی خورشیدی و سلول های باتری خورشیدی (pv) تغذیه می شوند. در تلسکوپ هابل، از سلول های باتری خورشیدی غیر کریستالی با بالاترین میزان کارایی تا به امروز، استفاده شده است. اگر تلاش دانشمندان ناسا برای تامین نیروی مورد نیاز ماهواره ها و همچنین فضا پیماها نبود،چنین پیشرفت هایی در زمینه ی ساخت باتری خورشیدی (pv) به وجود نمی آمد. در طول بر نامه ی آپولولو، تکنولوژی تولید باتری خورشیدی دچار تحولات عظیمی شد. کارایی سلول های خورشیدی ازآن زمان تا کنون به چهار برابر افزایش یافته است.
صفحات باتری خورشیدی در حالت ایده آل باید مادامی که خورشید می تابد در معرض آن قرار گیرند. طبیعتا با تغییر جهت تابش خورشید این امر غیر ممکن می شود. اما امکان زاویه دادن به صفحات برای استقرار در بهترین جهت ممکن وجود دارد. همچنین نصب این صفحات به صورت خوابیده یا به شکل عمودی روی سقف یا نما وجود دارد. اما این امر تا حدی به کاهش کارایی و بازدهی باتری می انجامد.
استفاده از باتری خورشیدی با قرارگیری صفحاتی ازسلول های متنوع در کنار هم ممکن خواهد بود. این سلول ها می توانند با هر شکل و اندازه ای روی هم قرار گیرند. می توان از یک باتری خورشیدی برای تولید الکتریسیته در یک ماشین حساب استفاده کرد یا با ادغام هزاران صفحه ی باتری خورشیدی در کنار هم، مزرعه ای از باتری های خورشیدی ساخت.
کاربرد باتری خورشیدی در ساختمان، توجه معماران سراسر جهان را به خود جلب کرده است. در بسیاری از پروژه های موفق شناخته شده از صفحات باتری خورشیدی به عنوان قسمتی از سیستم پوشش یا نمای ساختمان استفاده شده است. استفاده از این مصالح جدید که ملزومات مخصوص به خود را به خصوص از نظر زاویه ی جهت اقتضا می کند، به مسئله ی طراحی ساختمان بدل شده است.
غرفه ی طراحی شده ی نیکلاس گریم شاو در نمایشگاه شهر سویلدر سال 1992، کاربرد جدید سلول های باتری خورشیدی را نشان می دهد. در این پروژه، سلول های باتری خورشیدی روی جمع کننده های سقفی با شکل های زیبا نصب شده است و علاوه بر سایه اندازی، نقش تامین نیروی لازم برای پمپاژ آب خنک کننده ی نمای ساختمان را بر عهده دارند.
از آنجا که تولید سلول های باتری خورشیدی کم است، هزینه ی تولید آن بالاست. در صورتی که تقاضا برای تولید این محصول افزایش پیدا کند، قیمت آن به میزان محسوس کاهش می یابد. بسیاری از دولت ها در حال حاضر سوبسید هایی را برای افزایش میزان تولید این محصول در نظر گرفته اند. در سال 1990 در آلمان برنامه ی هزار سقف طرح ریزی شد. در ژاپن نیز در سال 1995 برنامه ی مشابهی تحت عنوان هفتاد هزار سقف طرح ریزی شد.
از آخرین دستاورد های ژاپنی ها می توان صفحات سقفی باتری خورشیدی غیر بلوری (amorphous) اشاره کرد. نمای متشکل از باتری خورشیدی که برای بهبود برنامه انرژی رسانی در آخن (Aachen power utilities) کشور آلمان با همکاری فلگسول صورت گرفت، از اولین نمونه های از این دست در جهان محسوب می شود.
امکان کار گذاشتن ورقه های سلول های باتری خورشیدی بین دو ورقه شیشه، کاربرد جالب دیگری داردکه در آن بخشی از صفحه می تواند به عنوان وسیله ای برای ایجاد سایه عمل کند و اجازه ی عبور نور از شکاف های مابین سلول ها را فراهم سازد. تصویر کتابخانه ای که مشاهده می کنید، نشان می دهد که این تکنولوژی چگونه می تواند در معماری استفاده شود.
دفتر نورمن فاستر و شرکا با همکاری نوربرت کایرز، اولین نمونه های پرده های پوشیده شده از باتری خورشیدی را ارائه دادند. این پرده ها در ساختمان های قدیمی می توانند به عنوان شاتر های قابل تغییر یا پرده های کرکره ای متحرک کاربرد داشته باشند. کلیه قطعات سایه انداز به عنوان محلی برای نصب سلول های خورشیدی ایده آل هستند. چرا که ضمن قرار گیری در مقابل خورشید می توانند با تغییر مسیر نور در طول روز، جهت خود را تغییر دهند. برای این کار سیستم های کنترل کننده ی پیچیده با استفاده از کامپیوتر لازم است تا میزان استفاده از نور خورشید، سایه اندازی لازم و جمع آوری انرژی را اولویت بندی کند.
و......