کشف علت افت استعداد پنل های خورشیدی پس از ۴۰ سال

پنل های خورشیدی فناوری بسیاری مهمی در عرصه ی منابع انرژی آینده بوسیله شمار می آیند؛ ولی همواره یک نقص آزاردهنده درمورد آن ها وجود داشته است: بازدهی کم. حال بعد از اغماض ۴۰ سال به دید می رسد دانشمندان انگیزه یکی از موانع اسرارآمیز موجود پهلو سر نحو افزایش بازدهی این محصولات را یافته اند.

مطالعه ای که به رطوبت انجام شده، یک نقص ساختاری را در سیلیکون مورداستفاده داخل تولید سلول های خورشیدی کشف کرده است که پیش از این، دانشمندان اطلاعی از آن اطلاعی نداشتند. این نقیصه می تواند مسئول افت دو درصدی بازدهی در سلول خورشیدی طی ابتدایی ساعات قرارگیری درون معرض نور خورشید باشد؛ عاملی که با نام سقوط عملکرد شاگرد از نور (LID) شناخته می شود.

تو نگاه اول، این میزان سقوط ۲ درصدی ممکن است چندان بیش به نظر نرسد، ولی اگر حجم بالای جهیز های گمارش شده تو طاس جهان را درنظر بگیریم، همین افت ناچیز به معنای ولخرجی چندین گیگاووات کارمایه خواهد بود؛ افتی که نهایتا باید ازطریق سوزاندن منابع غیرتجدیدپذیری بسان نفت و گاز جبران شود.

مقاله های مرتبط:استفاده از ریزجلبک ها برای پیدایش نسل جدید پنل های خورشیدیصحرای ارشد آفریقا؛ بیرونی تپنده ی انرژی خورشیدی در آینده

درحقیقت باید گفت همین انرژی ازدست رفته شاگرد از افت توان ناچیز درنیروگاه های فتوولتائیک سراسر جهان حتی از مجموع انرژی تولیدشده در ۱۵ واحد نیروگاه هسته ای درحال کار در بریتانیا نیز بیشتر است. این کشف متاخر می تواند به دانشمندان کمک کند رایزنی ای برای این نقیصه بیندیشند. تونی قامت از دانشگاه منچستر در انگلستان می گوید:بنابر دلایل زیست محیطی و اقتصادی، کاستی بازدهی پنل های خورشیدی، موضوع بسیاری از پژوهش های علمی و مهندسی در طول ۴ دهه ی اخیر بوده است. بااین حال، با وجود تمرکز درخورتوجه دانشمندان این صنعت، این جریان تابه امروز دربرابر کشف طرز محلول ایستادگی علامت داده بود. برای یافتن آنچه که ۲۷۰ مقاله ی پژوهشی پیشین هرگز تولنسته بودند پاسخی بخاطر آن بیابند، وارسی ی اخیر تکنیک نوری خاصی را با معروفیت «اسپکتروسکوپی گذرای لایه عمیق» (DLTS) به حکم گرفت تا ضعف موجود در سیلیکون را شناسایی یواش.

حاصل ی حاصل از وارسی چنین است: هم زمان با تغییر وعده الکتریکی درون سلول های خورشیدی در معلول تلالو خورشید، روند حرکت الکترون ها با یک تله مواجه می شود و این به نوبه ی خود باعث کاهش توان الکتریکی قابل تولید می شود. نیز پژوهشگران دریافتند که این اثر تا زمانی که پنل درمعرض حرارت فراغت نگیرد، پنهان خواهد ماند. لیم کرو از دانشگاه منچستر می گوید:ما حیات این نقیصه را به اثبات رساندیم، حالا تنها به یک اسلوب حل مهندسی برای رفع آن احتیاج داریم.

دما دادن به سیلیکون درون ابهام می تواند روند افت توان تو سلول را از پشت درنگ

پژوهشگران متوجه شدند که سیلیکون های باکیفیت زیرفون از حامل های بار الکتریکی (یعنی الکترون های حامل انرژی فوتون ها) از طول عمر بیشتری برخوردار هستند. این موضوع خود مؤید این مطلب است که تله های یادشده خود با افت بازدهی در ارتباط هستند. نکته ی جالب تر اینکه فصیح حرارت دادن به سیلیکون در ابهام (با کمال مطلوب ازبین بردن حفره ها در سیلیکون)، می تواند روانی هبوط استعداد در سلول را وارونه کند.

بی قراری زمان با موفقیت های تازه داخل آزمایشگاه ها، فعالیت ها درزمینه ی افزایش بازدهی پنل های خورشیدی همچنان امتداد دارد. دراین میان، الگوبرداری از فطرت همچنین می تواند رهنمودهای خوبی برای عجله این مسئله در پی داشته باشد. حال که معمای کاستی عملکرد بر اثر تلالو حل شده است، زمان آن رسیده که مزارع خورشیدی در جهان نیز از دستاوردهای این صعود یکروز مند شوند. قد می افزاید:سقوط دو درصدی در بازدهی ممکن است صعب چندان مهمی به دیدن نرسد؛ اما وقتی این واقعیت را درنظر آوریم که این پنل های خورشیدی امروزه چه درصد درخورتوجه و روبه رشدی از انرژی موردنیاز جهان را تأمین می کنند، خواهیم نظر که با چه تلفات جلال داخل حجم تولید صاعقه جهان مواجه هستیم.بیشتر بخوانید:دستاوردی بزرگ در مهار انرژی خورشیدی با مواد تازهاستفاده از ریزجلبک ها برای ساخت نسل جدید پنل های خورشیدیاستفاده از کافئین بخاطر تقویت کارمایه سلول های خورشیدیپنل های خورشیدی جدید و ارزان ارزش درون سیاق هستندروش های نوین بخاطر پرواز فضاپیماها بدون نیروی محرکه