بایگانی برچسب برای: باتری خورشیدی

پروسکایت-سلول های خورشیدی-90-bifaciality-26-بازده

سلول‌های خورشیدی پروسکایتی به بازدهی ۹۰ درصد دوطرفه و ۲۶ درصد کلی در زاویه شیب ۲۰ درجه دست یافتند

پژوهشگران نشان داده‌اند که سلول‌های خورشیدی پروسکایتی دوطرفه می‌توانند با شیب ۲۰ درجه به بازدهی دوطرفه ۹۰ درصد و افزایش ۲ درصدی در بازدهی تبدیل انرژی دست یابند.

مطالعه‌ای توسط پژوهشگران موسسه فناوری هند بمبئی، به بررسی بهینه بازتابندگی (آلبدو) و زوایای شیب برای سلول‌های خورشیدی پروسکایتی دوطرفه پرداخته است.

آنها کشف کرده‌اند که بازتابندگی سطح پشتی برابر با ۰.۵ همراه با زاویه شیب ۲۰ درجه، حداکثر بازدهی را ارائه می‌دهد.

بازتابش لامبرتی و آلبدو، کلید افزایش عملکرد

سلول‌های خورشیدی پروسکایتی دوطرفه (Bi-PSCs) به دلیل پتانسیل افزایش تولید برق، مناسب بودن برای ادغام در سازه‌های ساختمانی و کاربرد در سیستم‌های فتوولتائیک چند اتصاله، توجه قابل توجهی را در جامعه فتوولتائیک جلب کرده‌اند.

مطالعه جدید، ساخت سلول‌های خورشیدی پروسکایتی دوطرفه کارآمد را بررسی کرده و خواص منحصر به فرد آن‌ها را از طریق تکنیک‌های مختلف مشخصه‌سازی، از جمله اثرات بازتابش لامبرتی ناشی از تنظیمات زاویه شیب و روشنایی مورد بررسی قرار می‌دهد، به گفته نویسنده اصلی، پل آنانتا.

دانشمندان، تماس پشتی شفاف ساخته شده از اکسید ایندیوم روی (IZO) را به عنوان جزء اصلی سلول‌های خورشیدی دوطرفه خود شناسایی کردند. آن‌ها بر رسانایی عالی، تحرک بالا و شفافیت مطلوب آن تأکید کردند. این دستگاه دارای مساحت فعال ۰.۱۷۵ سانتی‌متر مربع هنگام روشنایی از جلو و ۰.۱۴ سانتی‌متر مربع از عقب است.

سلول دارای یک بستر شفاف اکسید قلع دوپ شده با فلوئور (FTO)، یک لایه انتقال الکترون (ETL) ساخته شده از اکسید قلع (SnO₂)، یک جاذب پروسکایت، یک لایه انتقال حفره (HTL) متشکل از اسپایرو-OMeTAD و اکسید مولیبدن (MoOₓ) و یک لایه اکسید ایندیوم روی (IZO) است.

دستگاه کنترل، حداکثر بازدهی تبدیل انرژی ۱۷.۴۶ درصد را تحت روشنایی ۱ خورشید AM1.5G از جلو به دست آورد. تأثیر قابل توجهی از بازتابش لامبرتی زمین با تغییرات زاویه شیب مشاهده شد، که بازدهی را از ۱۷.۴۶ درصد به ۱۸.۸۲ درصد افزایش داد زیرا زاویه شیب به ۲۰ درجه رسید.

پژوهشگران همچنین دریافتند که افزایش آلبدوی سطح پشتی به ۰.۵ خورشید، منجر به حداکثر بازدهی ۲۶ درصد و ضریب دوطرفه بودن ۸۹.۳ درصد در زاویه شیب ۲۰ درجه شد.

شبیه‌سازی‌های SCAPS-1D نتایج تجربی را تأیید می‌کنند

اثر هم افزایی آلبدوی ۰.۵ خورشید و زاویه شیب ۲۰ درجه، منجر به سلول‌های خورشیدی دوطرفه با بازدهی ۲۶.۴۶ درصد شد. شبیه‌سازی‌های SCAPS-1D نیز برای تأیید اثرات بازتابش لامبرتی تجربی استفاده شدند.

پژوهشگران همچنین دریافتند که سلول‌ها، خودپوشش‌دهی ذاتی و دوام شیمیایی را نشان می‌دهند. علاوه بر این، این مطالعه پیش‌بینی می‌کند که سلول‌های خورشیدی پروسکایتی دوطرفه مقرون‌به‌صرفه و بسیار کارآمد، در آینده نزدیک به یک فناوری فتوولتائیک پیشرو برای تولید برق در پیکربندی‌های تک اتصاله و تاندمی تبدیل خواهند شد.

سلول‌های خورشیدی پروسکایتی که توسط تسوتومو میاساکا در سال ۲۰۰۹ توسعه یافتند، تحولی در فتوولتائیک ایجاد کردند و جایگزینی امیدوارکننده برای فناوری‌های خورشیدی سنتی ارائه می‌دهند. اکنون، آزمایشگاه‌های تحقیقاتی پیشرو در سراسر جهان، این سلول‌های نسل بعدی را که می‌توانند طیف گسترده‌تری از نور خورشید را جذب کنند، بررسی می‌کنند.

علاوه بر این، نوآوری‌هایی مانند سلول‌های خورشیدی تاندمی پروسکایت-سیلیکون، با ترکیب نقاط قوت پروسکایت و سیلیکون بلوری، امکان جذب طیف گسترده‌تری از نور خورشید را فراهم کرده و بازدهی کلی را افزایش می‌دهند.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: مجله فتوولتائیک PV

 کارخانه‌های خورشیدی آمریکا: از اعلامیه تا واقعیت

به گزارش آرانیرو: با توجه به درک بهتر مشوق‌های قانون کاهش تورم ایالات متحده (IRA)، تولیدکنندگان جهانی به سرعت در حال سرمایه‌گذاری در آمریکا هستند و کارخانه‌هایی برای تولید بخش عمده‌ای از تجهیزات خورشیدی در این کشور تاسیس می‌کنند. اگرچه برخی پروژه‌ها با لغو مواجه شده‌اند و احتمال لغوهای بیشتر نیز وجود دارد، اما روند کلی رشد بسیار چشمگیر است.”

دولت جو بایدن، رئیس‌جمهور سابق ایالات متحده، سرمایه‌گذاری زیرساختی و ایجاد اشتغال در بخش تولید را در قلب پیام‌های سیاستی خود قرار داده است. این دولت شروع به دیدن نتایج تلاش‌های خود می‌کند زیرا قوانینی مانند قانون زیرساخت دوحزبی، قانون ایجاد مشوق‌های مفید برای تولید نیمه‌رساناها و IRA سال ۲۰۲۲ از تفسیر به عمل تبدیل می‌شوند.

IRA مشوق‌هایی را هم در سمت عرضه و هم در سمت تقاضا برای تولیدکنندگان انرژی پاک ایجاد کرد و سرمایه‌گذاران جهانی متوجه این موضوع شده‌اند. پروژه‌های انرژی پاک نصب‌شده در ایالات متحده که حداقل ۴۰ درصد از تجهیزات خود را از تولیدکنندگان داخلی تامین می‌کنند، یک اعتبار مالیاتی ۱۰ درصدی دریافت می‌کنند که کاملاً قابل انتقال به سایر نهادهایی است که اشتهای مالیاتی دارند، برای نقدی. این قانون همچنین اعتبارات مالیاتی قابل توجهی در سمت عرضه ایجاد کرد که به تولید اجزای مختلف در طول زنجیره تامین خورشیدی مرتبط است. به عنوان مثال، سازندگان ماژول‌های PV تا سال ۲۰۲۹ اعتبار مالیاتی ۰.۰۷ دلار در هر وات ظرفیت تولید پنل کسب می‌کنند، در حالی که اینورترهای مسکونی ۰.۰۶۵ دلار در هر وات اعتبار دارند.

دولت بایدن در تلاش خود برای تشویق تولید داخلی انرژی پاک، از سیاست تهدید و تمجید نیز استفاده کرده است. ایالات متحده در تلاش بوده است تا با سرکوب چندوجهی واردات از چین، زمین بازی برابرتری برای تولیدکنندگان خورشیدی داخلی ایجاد کند. دولت این کار را به روش‌های مختلفی انجام داده است، از جمله از طریق تحقیق در مورد ادعاهای تخلیه ضدامنتی و زیرکانه، که می‌تواند واردکنندگان را با تعرفه‌هایی بین ۵۰ تا ۲۵۰ درصد درگیر کند. دولت قانون جلوگیری از کار اجباری اویغورها را اجرا می‌کند و عرضه را از یکی از مناطق برجسته تولید پلی‌سیلیسون چین قطع می‌کند. دولت بایدن همچنین تعرفه‌های مستقیم بخش ۳۰۱ را بر واردات چین افزایش داده است – با اشاره به بندی در قانون تجارت ۱۹۷۴ – از جمله دو برابر کردن تعرفه سلول‌های خورشیدی به ۵۰ درصد.

به طور کلی، رویکرد سیاست تهدید و تمجید به نظر می‌رسد که در دستیابی به هدف بازگرداندن مشاغل تولیدی پردرآمد به سواحل ایالات متحده موثر است. طبق اعلام آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر (NREL)، در سال ۲۰۲۳، بیش از ۵.۱ میلیارد دلار پروژه تولید خورشیدی اعلام شد. این رقم نشان دهنده رشد سالانه ۴۷۰ درصدی است. طبق گفته انجمن صنایع انرژی خورشیدی (SEIA)، تنها در سه ماهه اول سال ۲۰۲۴، تولید ماژول خورشیدی ایالات متحده ۷۱ درصد افزایش یافت، از ۱۵.۶ گیگاوات ظرفیت تولید سالانه به ۲۶.۶ گیگاوات.

SEIA گفت که در پایان سه ماهه اول سال ۲۰۲۴، ایالات متحده می‌تواند حدود ۳۰ درصد از تقاضا را با ماژول‌های خورشیدی ساخت داخل تامین کند. اما در حالی که کسب‌وکار تولید ماژول خورشیدی قوی است، زنجیره تامین بالادست هنوز کم‌خدمت است. بسیاری از اعلامیه‌های کارخانه به ثمر رسیده است، اما برخی از برنامه‌ها نیز قبلاً لغو شده است.

از سپتامبر ۲۰۲۳، Qcells کارخانه ماژول جورجیا خود را به ۸.۴ گیگاوات گسترش داده است و First Solar تولید خود را در اوهایو به ۶.۳ گیگاوات افزایش داده است. طبق گزارش رویترز، ظرفیت جدید نیز از Canadian Solar (با ۵ گیگاوات ظرفیت تولید بیشتر ماژول سالانه)، سرمایه مشترک Longi و Invenergy Illuminate USA (۵ گیگاوات، ماژول) و REC Silicon (۶ گیگاوات، پلی‌سیلیسون) آمده است.

با وجود افزایش اعلامیه‌های کارخانه، تعدادی لغو نیز وجود دارد. اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده گزارش داده است که واردات ماژول خورشیدی در سال ۲۰۲۳، ۸۲ درصد به ۵۴ گیگاوات افزایش یافته است، زیرا قیمت‌ها به سرعت کاهش یافته است. این عرضه بیش از حد در بازار، تولیدکنندگان تجهیزات را در حالی که برای برنامه‌ریزی سرمایه‌گذاری برای حضور در ایالات متحده آماده می‌شوند، به چالش کشیده است.

با نگاه به آینده، تحلیلگر Wood Mackenzie انتظار دارد شکاف بین پروژه‌های اعلام‌شده و پروژه‌هایی که ساخته می‌شوند افزایش یابد. در سال ۲۰۲۴، WoodMac انتظار دارد ۳۸ گیگاوات از ۵۳ گیگاوات ظرفیت تولید ماژول اعلام‌شده (۷۱ درصد) راه‌اندازی شود. تا سال ۲۰۲۶، انتظار می‌رود ۶۶ گیگاوات از ۱۴۱ گیگاوات برنامه‌های پروژه (۴۶ درصد) تحقق یابد.

در حالی که تامین‌کنندگان که قبلاً در ایالات متحده «شناخته شده و قابل اعتماد» هستند در حال گسترش هستند، دیگران نمی‌توانند برای محصولات خود خریدار پیدا کنند، به گفته الیسا پیرس، تحلیلگر تحقیقاتی در WoodMac. برندهای بزرگ مانند JinkoSolar، Qcells و Canadian Solar با موفقیت عملیات خود را در ایالات متحده راه‌اندازی کرده‌اند.

شرکت‌های دیگر مجبور شده‌اند برنامه‌های خود را متوقف یا لغو کنند. در فوریه ۲۰۲۴، CubicPV اعلام کرد که برنامه‌های خود را برای توسعه یک کارخانه ویفر سیلیکونی ۱۰ گیگاواتی در ایالات متحده لغو کرده است. این تصمیم تنها دو ماه پس از آن اتخاذ شد که CubicPV مستقر در ماساچوست قرارداد هشت ساله به ارزش حدود ۱ میلیارد دلار را برای تبدیل شدن به اولین مشتری آمریکایی سیلیکون کم کربن و سازگار با ایالات متحده OCI، تولیدکننده سیلیکون کره جنوبی، امضا کرد.

طبق شرایط این توافق، OCI باید از سال ۲۰۲۵ شروع به تامین پلی‌سیلیسون برای تغذیه کارخانه ویفر برنامه‌ریزی‌شده CubicPV می‌کرد. CubicPV از آن زمان گفته است که اکنون به جای آن بر تولید ماژول‌های خورشیدی تاندم تمرکز خواهد کرد.

در آگوست ۲۰۲۴، Meyer Burger اعلام کرد که برنامه‌های خود را برای افتتاح یک کارخانه تولید سلول خورشیدی ۲ گیگاواتی در کلرادو لغو خواهد کرد. این تولیدکننده PV سوئیسی گفت که ساخت این کارخانه در کلرادو اسپرینگز دیگر از نظر مالی مقرون به صرفه نیست و هیئت مدیره شرکت همچنین به مدیریت دستور داد تا یک برنامه جامع بازسازی و کاهش هزینه برای این تجارت تهیه کند. همچنین گسترش برنامه‌ریزی شده ۷۰۰ مگاواتی کارخانه تولید ماژول ۱.۴ گیگاواتی Meyer Burger در Goodyear، آریزونا، نیز متوقف شده است.

این تولیدکننده اروپایی به دنبال یک بسته تامین مالی بدهی بود که با نقد کردن اعتبارات مالیاتی در دسترس از طریق IRA پشتیبانی می‌شد. Meyer Burger با اعلام تاسیسات تولید کلرادو در ژوئیه ۲۰۲۳، گفته بود که قصد دارد تا پایان سال ۲۰۳۲، ۱.۴ میلیارد دلار اعتبار مالیاتی را از آغاز تولید در سال ۲۰۲۴ نقد کند.

این شرکت گفت که همچنان به دنبال تامین مالی بدهی در مقیاس کاهش‌یافته با نقد کردن اعتبارات مالیاتی در دسترس برای تاسیسات تولید ماژول ایالات متحده خود خواهد بود. همچنین افزود که الزامات مالی آن به دلیل توقف کارخانه کلرادو اسپرینگز «به طور قابل توجهی کمتر» خواهد بود.

تصمیم CubicPV و Meyer Burger برای لغو پروژه‌های چند میلیارد دلاری، نشان می‌دهد که چگونه دینامیک‌ها می‌توانند به سرعت تغییر کنند زیرا انتقال انرژی راه خود را به سمت بلوغ کامل طی می‌کند.

قیمت‌های پایدار
افتتاح یک کارخانه تولید خورشیدی در ایالات متحده کار کوچکی نیست. بزرگ‌ترین و جامع‌ترین پروژه اعلام‌شده از زمان تصویب قانون IRA، تاسیسات تولید عمودی Qcells در جورجیا است که شامل گسترش ۳.۳ گیگاواتی ظرفیت تولید شمش، ویفر، سلول و ماژول سالانه است. انتظار می‌رود این کارخانه حدود ۲.۵ میلیارد دلار سرمایه‌گذاری نیاز داشته باشد.

بسیاری از تجزیه و تحلیل‌های هزینه تولید NREL از یک رویکرد مدل‌سازی پایین به بالا استفاده می‌کنند. آزمایشگاه فدرال به طور جداگانه هزینه مواد، تجهیزات، تاسیسات، انرژی و نیروی کار مرتبط با هر مرحله از فرآیند تولید را مدل‌سازی می‌کند.

NREL از یک مدل «حداقل قیمت پایدار» (MSP) برای درک امکان‌پذیری تاسیسات تولیدی استفاده می‌کند. MSP مقداری است که حداقل نرخ بازدهی لازم را در یک صنعت معین برای حمایت از یک کسب‌وکار پایدار در بلندمدت فراهم می‌کند. این رقم بر اساس هزینه‌های تولید و سربار به علاوه سایر ملاحظات مالی مانند مالیات، نرخ‌های تخفیف و مشوق‌های مالیاتی محاسبه می‌شود

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: مجله فتوولتائیک PV

قدرتمندترین پنل خورشیدی تاریخ: 1000 برابر قدرتمندتر از انتظار و برق رایگان

جهان با ورود قدرتمندترین پنل خورشیدی تاریخ غافلگیر شده است، به حدی که قرار است برق رایگان داشته باشیم. این کشف در مجله علمی Science Advances منتشر شد و هیچ کس نمی‌تواند در مورد آن صحبت نکند. این یک نقطه عطف تاریخی در مسیر تولید انرژی پاک با منابعی غیر از انحصاری بادی، چیزی که ما آن را تنوع‌سازی تجدیدپذیر می‌نامیم، نشان می‌دهد.

پنل خورشیدی رکوردشکن و دانشمندان را شوکه کرده است

این یک توسعه توسط محققان دانشگاه مارتین لوتر در هاله-ویتبرگ (MLU) است. این تیم دستاورد کاملی در فناوری پنل خورشیدی کسب کرد. جنیفر روپ، دانشمند مواد و استاد ETH زوریخ، که با این مطالعه ارتباطی ندارد، بسیار شگفت‌زده شد.

او گفت که این “یک کشف بسیار هیجان‌انگیز است که می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر توسعه سلول‌های خورشیدی کارآمدتر داشته باشد. این واقعیت که این ماده جدید نیز بادوام‌تر و تولید آن آسان‌تر از پنل‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون سنتی است، آن را حتی امیدوارکننده‌تر می‌کند”.

ماده‌ای که در حال حاضر به یک انقلاب در صنعت تبدیل شده است، از لایه‌های کریستالی انواع مختلف تیتانات، استرانسیوم و کلسیم ساخته شده است که در یک ساختار شبکه‌ای مرتب شده‌اند. این یک جسم بسیار بزرگ است که حتی مخترعان خود را نیز شگفت‌زده کرده است. سیلیکون، یک ماده رایج و ناکارآمد که در پنل‌های خورشیدی استفاده می‌شود، را کنار می‌گذارد.

خود دانشمندان ادعا می‌کنند که هنگام مشاهده جریان فعلی تا 1000 برابر قوی‌تر، بی‌کلام مانده‌اند. سازندگان آن ادعا می‌کنند که از تمام انتظارات تحمیل شده بر آن فراتر رفته است.

به گفته دکتر آکاش بهاتناگار، مدیر مرکز نوآوری صلاحیت SiLi-nano MLU که تیم در آن کار می‌کند، او خاطرنشان کرد که هنوز هم باید درک کرد که “دقیقاً چگونه مواد مختلف با هم تعامل می‌کنند تا چنین اثر فتوولتائیک قوی تولید کنند.”

برق با یک پنل خورشیدی مگا قدرتمند وارد عصر جدید می‌شود

این ماده جدید مبتنی بر مواد فروسرب است، که توانایی تولید برق از نور بدون نیاز به اتصال PN ناکارآمد را دارد. دومی یک مکانیسم متالورژیکی است که دو کریستال سیلیکون مورد نیاز برای ساخت پنل‌های خورشیدی سنتی را به هم می‌پیوندد.

یسهول یون، دانشجوی دکترا و نویسنده اصلی این مطالعه، خاطرنشان می‌کند که از یک لیزر پرقدرت در فرآیند ساخت استفاده می‌شود که کریستال‌های تیتانات را تبخیر می‌کند. هر کریستال روی بسترهایی ذخیره می‌شود که آن ساختار شبکه‌ای را تشکیل می‌دهند که مسئول افزایش رادیکال در کارایی است.

بهاتناگار توضیح می‌دهد که ترکیب مواد فروسرب و پاراالکتریک در این ساختار جریان الکترون‌ها را از طریق تحریک فوتون‌های نور آسان‌تر می‌کند. اینها هنگام قرار گرفتن در معرض یک میدان الکتریکی قطبی می‌شوند. این کلید چنین افزایش رادیکال در کارایی است.

مزایای پنل خورشیدی جدید: برای همیشه آنچه را که در مورد برق می‌دانیم تغییر می‌دهند

این ژنراتور نه تنها افزایش کارایی را فراهم می‌کند، بلکه بادوام‌تر و تولید آن ارزان‌تر از پنل‌های استفاده از سیلیکون است. آیا ممکن است زمانی فرا برسد که برق رایگان شود؟ علاوه بر این، کارایی آنها به معنای نیاز به فضای کمتر برای تولید همان مقدار برق است. ویژگی که آنها را برای استفاده شهری که در آن فضا محدود است ایده آل می‌کند. ضخامت آن تقریباً 200 نانومتر و از 500 لایه تشکیل شده است. تیم یون روی اولین کاربرد عملی این ماده، یک سلول خورشیدی جدید برای تولید انبوه کار می‌کنند.

محقق آنها می‌گوید که آنها “از پتانسیل کشف ما برای ایجاد تغییر واقعی در جهان هیجان‌زده هستند. اگر بتوانیم پنل‌های خورشیدی کارآمدتر، بادوام‌تر و مقرون‌به‌صرفه ایجاد کنیم، می‌توانیم به تسریع گذار به آینده‌ای پایدارتر کمک کنیم”.

برق متحول می‌شود: این پنل خورشیدی است که این امکان را فراهم می‌کند

اگر این پنل خورشیدی به مرحله تولید برسد، در خواهد شد یک در باز شود که می‌تواند همه چیز را در بخش برق تغییر دهد. در حال حاضر چندین طرف علاقه‌مند به این ماده وجود دارد و پیش‌بینی‌ها بهترین است. این زمینه ثابت می‌کند که این صنعت همچنان متعهد به پروژه‌های پایدار است که فعالیت و اشتغال ایجاد می‌کنند، این همان چیزی است که بیشترین نیاز ما است.

نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: اکو نیوز