برق تجدیدپذیر و پدیده فتوولتاییک(انرژی خورشیدی ) مهندسی برق _ الکترونیک
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )
نکته : می‌توانید نور را به صورت جریانی از ذرات کوچک به نام فوتون در نظر بگیرید، که از خورشید شلیک می‌شوند. زمانی که یکی از این فوتون‌ها با انرژی کافی به سلول سیلیکونی برخورد می‌کند، می‌تواند یک الکترون را از پیوند بیرون بیاورد، و یک حفره به جا گذارد. الکترون با بار منفی و حفره با بار مثبت اکنون آزادند تا به اطراف حرکت کنند.
پدیده فتوولتاییک
هنگامی که نور در قالب فوتون، به سطح سیلیکون های نوع N برخورد کند، می تواند الکترون غیر وابسته اتم فسفر را از آن جدا کند. این رویداد در ناحیه P با ایجاد حفره اضافی همراه است. اگر ما یک مسیر جریان به وجود آوریم، بطوریکه الکترون ها مسیری برای پیوستن به حفره های لایه زیرین پیدا کنند، به این ترتیب می توانیم الکترون ها را به جریان بیندازیم.
هر سلول سیلیکون نیم ولت برق تولید می‌کند، اما با سری‌کردن آنها در یک ماژول می‌توان برق بیشتری بدست آورد. دوازده سلول فتوولتائیک برای شارژ یک تلفن همراه کافی است، ولی برای تامین برق یک خانه به ماژول های بسیاری از این سلولها نیاز داریم. الکترون تنها بخش‌های متحرک در یک سلول خورشیدی هستند، و همه آنها به جایی بر می‌گردند که از آنجا می‌آیند
پنل‌های خورشیدی متداول برای تولید الکتریسیته را به اصطلاح پنل‌های فوتوولتاییک (Photovoltaic (PV) solar panels) می‌نامند. این پنل‌ها از تعداد زیادی سلول خورشیدی تشکیل شده اند و ماده اصلی تشکیل دهنده پنل‌های خورشیدی نیز در حال حاضر سیلیکون می‌باشد.
در جریان متناوب برق (AC) الکترون‌ها نوسان می‌کنند. به نوعی می‌توان گفت انگار کشیده می‌شوند و بعد از آن هل داده می‌شوند. برق تولید شده در ژنراتور‌های متداول، اعم از نیروگاه‌های حرارتی، هسته‌ای و توربین‌های بادی، از نوع جریان متناوب است. همچنین انتقال برق با جریان متناوب به صرفه تر بوده و اتلاف آن در مسیر کمتر است. در نتیجه شبکه برق بیشتر کشور‌ها با جریان متناوب تامین می‌شود.
چشم انداز انرژی برق تجدیدپذیر (برق خورشیدی)
با پیشرفت فناوری در صنعت انرژی خورشیدی، تولید برق خورشیدی در حال بیشتر تر شدن است. در نتیجه با بیشتر شدن و افزایش تولید این فناوری، توانایی در بهره‌برداری از این منبع انرژی بی پایان نیز بیشتر می‌شود. و چشم انداز روشنی پیش رو دارد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )