دانلود پایان نامه

Charge Controller
PV Array
PV Array
Inverter
Inverter
Battery
Battery
AC Load
AC Load
شکل2-1 ساختار بلوکی سیستم فتوولتائیک
این پدیده انرژی پــاک و غیرآالاینده را با توان نسبتاً خوب ارائه می دهد. یکی از ویژگیهای مناسب سیستم های فتوولتائیک تقسیم بندی این منابع از نظر کاربردشان با توجه به نیاز میکروگرید می باشد. این سیستم ها بنا بر نوع کاربردشان به دو گروه سیستم فتوولتائیک مستقل از شبکه و سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه سراسری تقسیم می شوند. بدیهی است استفاده از تکنولوژی فتوولتائیک نیازمند شرایط ویژه تابش نور خورشید می باشد. کشور ایران از تابش خورشیدی به میزان مناسبی برخوردار است و به لحاظ دریافت انرژی خورشیدی در بین مناطق مختلف جهان در بالاترین رده ها قرار گرفته است.
کشورهای ژاپن، چین، آلمان، تایوان و آمریکا رتبههای یکم تا پنجم تولید برق خورشیدی دنیا را در اختیار دارند . این کشورها با سیاستگذاریها و مکانیسمهای حمایتی مناسب توانستهاند ظرفیتهای برق خورشیدی خود را در طول زمان افزایش دهند.
ایران یکی از کشورهای مناسب در جهت تابش خورشید، روزهای آفتابی، درجه حرارت مناسب در نقاط مختلف با تابش خوب و شبکههای گسترده برق برای جابجایی تولید انرژی الکتریکی از خورشید است، زیرا در بین مدارهای ٢۵ تا ۴٠ درجه عرض شمالی قرار گرفته و میزان تابش خورشیدی آن بین ١٨٠٠ تا ٢٢٠٠ کیلووات ساعت بر مترمربع در سال تخمین زده شده است که بالاتر از میزان متوسط جهانی است.
2-3-تاریخچه سیستمهای فتوولتائیک
عبارت فتوولتاییک تـرکـیـبی از کلمه یونانـی “Photos” به معـنی نـور با “Volt” به معنای تولید الکتریسیته از نور است. انرژی فتوولتائیک تبدیل نور خورشید به الکتریسیته از میان یک سلول فتوولتائیک(PVS) می باشد، که بطور معمول یک سلول خورشیدی نامیده میشود. سلول خورشیدی یک ابزار غیر مکانیکی است که معمولاً از آلیاژ سیلیکون ساخته شده است.
شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف به زمان ماقبل تاریخ باز می‌گردد. شاید به دوران سفالگری، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلائی صیقل داده شده و اشعه خورشید، آتشدانهای محرابها را روشن می‌کردند. یکی از فراعنه مصر معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب آن باز و با غروب خورشید درب بسته می‌شد. مهم‌ترین روایتی که درباره استفاده از خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم می‌باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید. گفته می‌شود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آئینه‌های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته و به این ترتیب آنها را به آتش کشیده است. در ایران نیز معماری سنتی ایرانیان باستان نشان دهنده توجه خاص آنان در استفاده صحیح و مؤثر از انرژی خورشید در زمان‌های قدیم بوده است.
در سال 1839 فیزیکدان فرانسوی Edmond Becquerel مقاله‌ای از مطالعات خود در زمینه فتوولتائیک را با باتری‌تر (Wet Cell) ارائه نمود. او مشاهده نمود ولتاژ باتری وقتی که صفحات نقره‌ای آن تحت تابش نور خورشید قرار می‌گیرند، افزایش می‌یابد.
در سـال ۱۸۸۳ Charles Edgar Fritts که یک مهندس برق اهل نیویورک بود، یک سلول خـورشـیدی سلنیومی ساخت که از برخـی جهات شـبـیه به سـلـولـهای خورشـیـدی سیلیکونی امروزی بود. این ســلـول از یک ویـفـر نازک سـلنیوم تشـکیـل شده بـود که با یک تـوری از سـیـمهـای خیـلی نازک طـلا و یک ورق حفاظـتی از شـیشه پوشانده شده بود. اما سـلول سـاخت او خـیلی کم راندمان بود. راندمان یک سـلول خورشیدی عبارت از درصدی از انرژی خورشیدی تابیده به سطح آن می‌باشد که به انرژی الکتریکی تبدیل شده باشد. کمتر از 1% انرژی خورشیدی تابیده شده به سطح این سلول ابتدایی به الکتریسیته تبدیل می‌شد. با وجود این، سلول‌های سلنیومی سرانجام در نورسنج‌های عکاسی به طور وسیعی بکار گرفته شد.
در سال 1887، هنرین هرتز در طی مطالعات خود متوجه شد که نور ماوراء بنفش حداقل ولتاژ لازم برای ایجاد جرقه برای پرش بین دو الکترود فلزی را تغییر می دهد. فهم کامل و مفصلتر از قوانین اساسی سلولهای خورشیدی در سال 1905 توسط Einstein و در سال 1930 توسط Schottky بوجود آمد. سلولهای خورشیدی از اواسط 1950 موجود بود. اولین سلول خورشیدی سیلیکونی با راندمان حدود 6% با نور مستقیم توسط Daryl Chapin،Gerald Pearson و Calvin Fuller در سال 1954 بوجود آمد که ابتدا برای کاربردهای ماهوارههای فضایی مورد استفاده قرار گرفت. البته برخی اختراع سلول خورشیدی سیلیکونی با راندمان زیر 1% را اولین بار در سال 1941 به Russell Ohl نسبت می دهند. سیر پیشرفت تحقیقات انجام شده بر روی سلولهای خورشیدی بعد از مقاله Einstein در زمینه اثر فتوالکتریک به طور مختصر در جدول ذیل آمده است: 31
جدول2-1: سیر پیرفت تحقیقات در زمینه سلولهای خورشیدی
سال 1916
اثر فتوالکتریک توسط نتایج تجربی Millikan اثبات شد.
سال 1918
دانشمند لهستانی Czochralski راهی برای رشد سیلیکون تک کریستالی ارائه کرد.
سال 1923
Einstein به خاطر تثوری هایش برای توضیح اثر فتوالکتریک جایزه نوبل را کسب کرد.

این مطلب مشابه را هم بخوانید :   جامعه شناسی تاریخی

برای دانلود متن کامل فایل این  پایان نامه می توانید  اینجا کلیک کنید