سلول خورشیدی با راندمان 50 درصد

این روزها اما صفحات خورشیدی را می‌توان روی برخی ساختمان‌ها یافت. از آبگرمکن‌های خورشیدی که بالای بعضی سرویس‌های بهداشتی عمومی نصب شده تا چراغ‌هایی که برای پیوند مردم با نیروی بی‌پایان آفتاب به این صفحه‌ها مجهز شده است.

انرژی یکی از مهم‌ترین نیازمندی‌ها برای زندگی، رفاه و پیشرفت نوع بشر است. بنا به تخمین کارشناسان، انرژی که از خورشید به زمین می‌رسد ده هزار بار بیشتر از نیاز ماست و با توجه به این‌که تا چهار دهه آینده مصرف انرژی تا سه برابر افزایش خواهد یافت، اهمیت بالای تامین انرژی مصرفی روشن می‌شود! این در حالی است که اگر فقط یک‌دهم درصد از سطح زمین را با صفحات خورشیدی که بازده جزئی 10 درصدی دارند بپوشانیم، تمام نیاز بشر به انرژی تامین خواهد شد! واقعیت آن است که استحصال انرژی الکتریکی مورد نیاز بشر از منابع تجدیدشونده، نظیر نور خورشید، نیروی باد یا نیروی گرمای زمین، از جمله پاک‌ترین و ارزان‌ترین منابع انرژی هستند که بی‌شک در سال‌های آینده بیشتر با آنها اخت خواهیم شد. بخصوص با بالارفتن ارزش انرژی‌های فسیلی نظیر نفت و گاز و لزوم ذخیره آن برای نسل‌های آینده، بسیاری از کشورهای پیشرفته برنامه ویژه‌ای در این خصوص دارند.

سلول خورشیدی یک قطعه الکترونیکی جامد است که می‌تواند انرژی نهفته در نور خورشید را مستقیما توسط اثر فتوولتائیک به الکتریسیته تبدیل کند. صفحات خورشیدی نخستین بار اواخر دهه 50 میلادی و برای تامین انرژی مورد نیاز ماهواره‌های فضایی به کار گرفته شدند. در نیم‌قرن گذشته کاربردهای این سلول‌ها گسترش یافته و بیش از قبل در زندگی روزمره عموم مردم جای خود را باز کرده است. راندمان اغلب سلول‌های خورشیدی حدود 20 درصد است؛ یعنی می‌توانند فقط یک پنجم انرژی موجود در نور آفتاب را به الکتریسیته تبدیل کنند. این میزان برای مناطقی که دارای آفتاب گرم و مداوم هستند ـ مثلا مناطق مرکزی فلات ایران ـ کفایت می‌کند، اما در سرزمین‌های سرسبز و بارانی بخصوص اروپا، آفتاب گوهری است که همیشه در دسترس نیست. به همین علت، متخصصان آلمانی موفق شده‌اند نمونه‌ای از سلول‌های خورشیدی را با راندمان 44.7 درصدی تولید کنند که رکوردی تازه در این صنعت رو به رشد به حساب می‌آید.

در این روش آلمانی‌ها یک لنز مخصوص را روی سلول‌های خورشیدی چهار لایه‌ نصب کرده‌اند که هر لایه وظیفه جذب انرژی بخشی از طیف نور را به عهده دارد. جالب اینجاست که لنز تعبیه شده به نحوی است که می‌تواند انرژی دریافتی خورشید را 297 برابر کند و آن را با درجات گوناگون روی این لایه‌ها متمرکز سازد. روی هر لایه نیمه‌هادی‌های مختلفی کار شده تا میزان جذب بالا رود./ ضمیمه سیب

حسین ملک‌محمدی

منابع: پاپیولار‌ساینس، ویکی پدیا، How‌stuff‌works