X
تبلیغات
پیکوفایل
رایتل

قدرتی به نام برق
قدرتی به نام برق 
آخرین مطالب
ذکر ایام هفته
برای ساخت سلولهای خورشیدی باید ویفرهای سیلیکونی را در معرض دماهایی بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد قرارداد. این فرایند معمولا به کمک المنت‌های حرارتی انجام می‌شود و انرژی زیادی نیاز دارد.

کوره تابشی جدیدی که توسط پژوهشگران آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیز NREL در کلورادو توسعه یافته است ، با بهینه کردن این فرایند نیمی از انرژی کوره‌های متعارف را صرفه‌جویی می‌کند. مهمتر از آن ، در طراحی تازه از نور برای برطرف کردن ناخالصی‌های مشخصی از ویفر سیلیکونی نیز استفاده شده‌ است که قدمی بسمت بهبود توان خروجی سلولهای نهایی است .

این پروژه در مرحله مقدماتی است . پژوهشگران تاکنون تنها ۰٫۵ درصد بازدهی سلولهای خورشیدی نهایی را بهبود داده‎ اند . اما بر اساس تستهای آزمایشگاهی آنها فکر می‌کنند بتوانند بازدهی را تا ۴ درصد افزایش دهند و از ۱۶ درصد فعلی به ۲۰ درصد برسانند . در صنعت انرژی خورشیدی که بهبود بازدهی را تا ۰٫۵ درصد جشن می‌گیرد ، این کار بسیار بزرگی خواهد بود.

دماهای بالا در چندین مرحله از تولید سلولهای خورشیدی مورد نیاز است. کوره‌ها برای وارد کردن ناخالصی‌های مطلوب در سیلیکون جهت ایجاد میدان‌های الکتریکی در آن ، برای ساخت اتصالات الکتریکی و اکسیده کردن سطوح جهت بهبود بازدهی استفاده می‌شوند. کوره‌ی تازه همچنین سبب کنترل بهتر این مراحل می‌شود که منجر به بازدهی بالاتر سلول خورشیدی می‌شود.

طرح NREL تنها طرحی نیست که از نور برای فراوری سیلیکون استفاده می‌کند. کوره‌های حرارتی سریع که در صنعت میکروالکترونیک استفاده می‌شوند نیز از نور برای گرم کردن نیمرساناها استفاده می‌کنند. اما کوره‌های تازه از سرامیک‌های بسیار بازتابنده و مقاوم به گرما بهره می‌برند که جذب نور را تنها برای ویفر سیلیکونی ممکن می‌سازد ، نه دیواره‌های داخلی کوره . Bhashun Sopori  پژوهشگر مسئول پروژه معتقد است این کار بازدهی سلول را چندین برابر می‌کند.

پژوهشگران با طراحی دقیق داخل کوره می‌توانند محل تمرکز یافتن نور را بدقت کنترل کنند که سبب می‌شود ویفرها یکنواخت حرارت ببینند . اطمینان از رسیدن نور یکنواخت به ویفر کافی نیست ، زیرا لبه‌ها به‌علت سریع از دست دادن گرما نسبت به نقاط دیگر ویفر باید نور بیشتری دریافت کنند.

این فرایند تنش‌های حرارتی را در ویفر کاهش می‌دهد و کنترل دقیق واکنش‌های شیمیایی ناشی از حرارت را ممکن می‌کند.کنترل دقیق نرخ حرارت و زمان آن ، اتصالات الکتریکی بر روی سلول خورشیدی را نیز بهبود می‌دهد که باعث افزایش بازدهی آن می‌شود. به این ترتیب افزودن مرحله اکسیده‌کردن عملی می‌شود. اکسیده‌کردن تاکنون تنها توسط سازندگان معدودی برای سلول‌های خورشیدی گران‌قیمت استفاده شده است ، اما فرایند جدید این مرحله را ارزانتر می‌کند و سازندگان بیشتری از آن استفاده خواهند کرد.

Sopori  می‌گوید NREL فرایندهایی را توسعه داده است که بجای کوره‌های حرارتی سریع از تاثیر فتون‌ها سود می‌برند. برخورد فتون‌ها با سیلیکون ، سبب خارج شدن ناخالصی‌های زیان آور از جمله آهن می‌شود در حالی‌که ناخالصی‌های مفید مانند بور که برای عملکرد درست سلول خورشیدی لازم است ، حفظ می‌شوند.

پژوهشگران هنوز بطور کامل افزایش ۴ درصدی بازده را به واقعیت نرسانده‌اند زیرا همه مراحل جدید فرایند با مراحل ساخت متعارف سازگار نیست . Sopori می‌گوید آنها در حال کار بر روی اصلاح مراحل دیگر هستند تا از مزایای کوره تابشی بطور کامل بهره‌برداری کنند.

NREL همچنین با همکاری Advanced Optical Systems بر روی دستگاهی کار می‌کنند که بجای فرآوری یک ویفر ، همچون نمونه آزمایشگاهی ، همزمان ۲۰۰۰ ویفر را فراوری کند. این مقدار تولید بالا برای رقابت کوره‌های جدید با نمونه‌های موجود که هزینه راه‌اندازی کمتری دارند ، ضروری است.

منبع :pishgoshti

[ جمعه 25 آذر‌ماه سال 1390 ] [ 08:14 ق.ظ ] [ سیدمحمدصادق میرمحمدی ]
.: Weblog Themes By Iran Skin :.

درباره وبلاگ

سید محمد صادق میرمحمدی.مهندس برق قدرت.عضو انجمن مهندسین برق و الکترونیک ایران.عضو انجمن انرژی خورشیدی ایران.دارای مدرک بین المللی ماکروسافت.نویسنده ۳ مقاله چاپ شده در زمینه انرژی های نو.حوزه فعالیت در زمینه انرژی های نو و خطوط توزیع برق.طراح چراغهای led.مسلط به رایانه.طراح سایت
نظر سنجی
IS
امکانات وب

.

تعداد بازدید ها: 225358