تبدیل نور خورشید به برق ؛ انرژی خورشیدی وسیعترین و پایدارترین انرژی (مهندسی برق _ الکترونیک)

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر (  افشین رشید )


انرژی خورشیدی وسیعترین منبع انرژی در جهان است. انرژی نوری که از جانب خورشید در هر ساعت به زمین می تابد، بیش از کل انرژی است که ساکنان زمین طول یک سال مصرف می کنند. بی تردید یکی از مهمترین فعالیتهای کشورهای پیشرفته در کاهش مصرف انرژی های ناپاک، گسترش تکنولوژی هایی است که از منابع تجدیدپذیر و نامحدود انرژی استفاده می کنند. این موضوع تاثیر فراوانی را هم بر اقتصاد و هم بر محیط زیست در پی خواهد داشت. بدین معنی که با استفاده از منابع تجدید پذیر انرژی از پایان منابع فسیلی سوخت جلوگیری شده و مضرات زیست محیطی آنها نیز ایجاد نخواهد شد.


سیستمهای فتوولتائیک یکی از بهترین راههای تولید انرژی از خورشید خواهند بود .تبدیل نور خورشید به الکتریسیته از طریق یک سلول فتو ولتاتیک (pvs) می‌باشد، که بطور معمول یک سلول خورشیدی نامیده می‌شود.



سلول خورشیدی یک ابزار غیر مکانیکی است که معمولاً از آلیاژ سیلیکون می‏شود. زمانیکه صفحه های سیلیکون در معرض تابش نور خورشید قرار می گیرند، جریان الکتریکی مستقیم DC در آنها تولید می شود. پانلهای فتوولتاییک نسبت به تابش های مستقیم و پراکنده عکس العمل نشان می دهند. اما مقدار خروجی انرژی الکتریکی با افزایش مقدار تابش نور یا پرتو افکنی بیشتر، افزایش می یابد.


اجزای سیستمهای فتوولتائیک (برق خورشیدی)


سلول فتو ولتاتیک

این سلولها مربعهای نازک، دیسک ها یا فیلمهایی از جنس نیمه هادی هستند که ولتاژ و جریان کافی را در زمان قرار گرفتن در معرض تابش نور خورشید، تولید می کنند. به یک مجموعه از سلول‌های سری و موازی شده پنل (Panel) فتوولتاییک می‌گویند.


کنترل کننده شارژ

تجهیزاتی هستند که ولتاژ باتریها را تنظیم و کنترل می کنند و از آسیبهای احتمالی وارد بر باتریها جلوگیری می کنند.


ذخیره کننده باتری خورشیدی

وسیله ایست که انرژی الکتریکی تولیدی DC را در خود ذخیره می کند. بخاطر وجود تغییر در میزان شدت تابش پرتوهای خورشیدی در طول روز و در فصول مختلف، یک باطری به منظور ذخیره کردن انرژی الکتریکی تولیدی توسط آرایه‌های فتوولتائیک و به عنوان یک عامل واسط بین آرایه‌های خورشیدی و مصرف کننده انرژی الکتریکی برای بهره‌وری بیشتر مورد نیاز می‌باشد.


مبدل (اینورتر)

وسیله ایست که جریان DC را به جریان AC برای مصرف، تبدیل می کند.


مصارف و کاربردهای فتوولتائیک

- روشنایی خورشیدی

- سیستم تغذیه کننده برق واحد مسکونی

- سیستم پمپاژ خورشیدی

- سیستم تغذیه کننده ایستگاههای مخابراتی و زلزله نگاری

- نیروگاههای فتوولتائیک

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر (  افشین رشید )