امروزه با پیشرفت علم و تکنولوژی پنل های خورشیدی به طور پیوسته در سراسر جهان در حال رشد است. در حال حاضر فناوری و بهره وری از پنل‌های خورشیدی، تجاری سازی شده و با افزایش توان و صرفه، این شیوه تأمین انرژی پاک با استقبال روز افزونی روبرو است. دانشمندان با مطالعه بر روی صفحات خورشیدی به دنبال کار روی فناوری جدیدتری هستند. که بالاتر بودن بازده پنل‌های خورشیدی کمک کند. در این مقاله با ما همراه شوید تا تکنولوژی ها و راهکارهای جدید افزایش بهره وری پنل‌های خورشیدی آشنا شوید.

پنل‌های خورشیدی

پنل های خورشیدی یکی از لوازم در صنعت برق خورشیدی است که جهت تولید انرژی الکتریکی به کمک نور خورشید که گسترده ترین و تجدید پذیرترین انرژی جهت تولید انرژی الکتریکی می باشد. خورشید به عنوان بزرگ ترین منبع تأمین انرژی از دیرباز مورد توجه همگان قرار گرفته است. این پنل‌های خورشیدی از جنس سیلیکون هستند. که در طبیعت به مقدار فراوان یافت می شود. که پس از فرایندی پیچیده تبدیل به سلولهای خورشیدی می شوند. درواقع پنل‌های خورشیدی از تعداد سلول خورشیدی تشکیل شده است. برای تکمیل شدن این چرخه باید تجهیزات دیگری نیز وارد کار شوند تا برق توسط پنل های خورشیدی تولید شوند و در باتری مخصوص ذخیره می‌شوند.

امروزه در سراسر جهان، سهم عمده ای از انرژی تولیدشده از سوخت‌های فسیلی به دست می آیند. البته با توجه به کاهش این ذخایر منابع فسیلی در آینده و همچنین اثرات زیست محیطی روبرو می‌شویم. بنابراین استفاده از منابع تجدیدپذیر بهترین راه حل برای بهبود این شرایط است. پنل‌های خورشیدی جدید در همه نقاط یافت می شوند، روزبه روز استفاده آنها در حال افزایش است. این پنل‌های پیشرفت نیازها و اهداف متفاوتی را برآورده می کنند. برای افزایش بهره وری از این پنل‌های خورشیدی، راهکارهای جدیدی وجود دارد که به شرح آنها می پردازیم.

پنل های فتوولتائیک یکپارچه

پنل فتوولتائیک یکی از مطمئن‌ترین و راه ها برای تولید انرژی پاک در آینده می باشد. جذابیت زیبایی ساختمان فتوولتائیک یکپارچه می تواند، استفاده از انرژی خورشیدی را به طرز چشمگیری افزایش دهد. پس از ۹۰/درصد سلول‌های فتوولتائیک از انواع گوناگون سیکونی ساخته می شوند. بالاترین بازده در بین پنل‌های با توجه به کیفیت و ساخت بالا و خلوص بالای سیلیکونی دارد. پنل های فتوولتائیک که در بهره برداری از فضا بیشترین کارایی را دارند و فضای کمتری برای نصب اشغال می کنند و بالاترین طول عمر را دارند. دانشمندان برای افزایش بهره وری پنل‌های خورشیدی اقدام به استفاده از شیشه های سیلیکا کرده اند که این لایه سیلیکا به شکل‌های قابل توجهی گرما را از پنل‌های خورشیدی دور می کند و از این طریق با افزایش میزان بهره وری در آنها تولید انرژی نیز افزایش خواهد یافت.

افزایش بهره وری پنل‌های خورشیدی با استفاده از نانوتکنولوژی

در سالهای اخیر فناوری نانو تکنولوژی نقش تعیین کننده ای بر بهبود عملکرد پنل‌های خورشیدی نسل جدید داشته است و همین در افزایش بازده سلولهای خورشیدی کاربرد فراوانی دارند. ویژگی اصلی این نانو ذرات، خاصیت فلورسنت بودن آنهاست. در واقع فناوری نانو تکنولوژی موج چهارم انقلاب سنتی پدیده عظیم است که در تمامی گرایش‌های علمی راه یافته و از فناوری و راهکارهای جدیدی است که با سرعت هرچه تمام تر در حال توسعه می باشد. با توجه به افزایش روزافزون مصرف انرژی، از طرفی دیگر کاهش منابع انرژی فسیلی و مسائل زیست محیطی، استفاده از انرژی‌های نانو به عنوان منابعی نامحدود رایگان و در دسترس، بهترین راهکار آینده بشری می باشد. به طور کلی فناوری نانو به طریق گوناگونی بر عملکرد سلولهای خورشیدی تأثیر مثبت می گذارد و یک روش خاص در جهت بهبود کارایی سلولهای خورشیدی است.

پنل خورشیدی دو طرفه راهکار جدید برای افزایش بهره وری می باشد.

پنل‌های خورشیدی دو طرف نمادی از تکنولوژی پیشرفته و بهره وری انرژی هستند که به وسیله تبدیل نور خورشید به انرژی الکتریکی امکان تأمین برق به صورت پایدار و پاک را فراهم می آورند. این پنل‌های خورشیدی دو طرف در یک موقعیت ثابت بدون در نظر گرفتن موقعیت خورشید در آسمان قرار می گیرند. که قادرند نور خورشید را از دو طرف به انرژی تبدیل کنند. از جهتی پنل که به سمت خورشید قرار ندارد نیز می تواند از نوری که از زمین منتقل می شود، برای تولید برق استفاده کند. محققان به این نتیجه رسیدند که با پنل‌های دو طرفه تولید انرژی، می توانند ۳۵ درصد افزایش دهند. علاوه بر افزایش تولید انرژی هزینه تولید برق نیز می تواند به دور متوسط ۱۶ درصد کاهش یابد.

سلولهای خورشیدی با فیلم نازک، روشنایی خورشید

سلول خورشیدی با فیلم نازک جز جدیدترین نسل سلول‌های خورشیدی کریستالی می باشد و از چندین تکنولوژی مختلف حاصل می شوند. ظاهر یکنواخت این پنل‌های خورشیدی با فیلم نازک جذابیت بیشتری دارند ومی توانند در جهت زیبا سازی نیز مورد استفاده قرار گیرند وهمچنین این سلول خورشیدی به شکل انعطاف پذیری ارائه می شوند که ممکن است برای بسیاری از اهداف و کاربردها مورد استفاده قرار گیرند و در جایی که امکان نصب چندان مهم نباشد،نیز مفید واقع می شوند. سلولهای خورشیدی از قرار دادن یک یا چند لایه با پوشش نازک از مواد فتوولتائیک بر روی لایه ای از شیشه، پلاستیک یا فلز درست می شوند. ضخامت پوششون از چندنانو متر تا ده ها میکرومتر متفاوت می باشد.

نتیجه گیری

همان طور که گفته شد استفاده از پنل‌های خورشیدی یک فناوری مقرون به صرفه فراوان و پاک و یکی از فناوری‌های تجدیدپذیر است که امروزه با استفاده از تکنولوژی و راهکارهای جدید در افزایش بهره وری این پنل های خورشیدی صورت گرفته است و می تواند بحران‌های انرژی قریب الوقوع مرتبط با افزایش قیمت نفت، گرم شدن کره زمین، محیط زیست و سایر مسائل انرژی را از بین ببرد. در سالهای آینده پیشرفت‌های تکنولوژی فناوری، اطمینان حاصل کرده است که پنل های خورشیدی ارزان تر شود و خورشید به عنوان منبع انرژی برای تولید برق بخش بزرگی از جهان تبدیل می شود و همچنین تأثیر مثبتی بر محیط زیست و تغییرات و آب وهوای خواهد داشت.