خلايا السيليكون الشمسية بتقنية النانو
= تحت اشراف\نادى العلوم مدرسة الحسين الاعداديه الاسكندريه العامريه =
في البداية لابد لنا من معرفة ما هى الخليه الشمسية وما هى تقنيه النانو وكيفيه عمل كلاهما مع بالاضافه إلى السيليكون لانتاجخليه شمسيه سليكونيه بتقنيه النانو 
الجهاز الذي يولد الكهرباء مباشرة من الضوء المرئي عن طريق تأثير الصور تلقائى من أجل توليد الطاقة مفيدة، لا بد من ربط عدد من الخلايا معا لتشكيل الألواح الشمسية، والمعروف أيضا باسم وحدة نمطية الصورتلقائى. هناك ما هو أكثر عن أنواع مختلفة من الخلايا الشمسية. الجهد الناتج الاسمي لوحة للطاقة الشمسية هو عادة 12 فولت، ويمكن استخدامها منفردة أو معا السلكية في صفيف. يتم تحديد عدد وحجم المطلوبة من قبل ضوء المتاحة وكمية الطاقة المطلوبة
التعريف الأساسي: تقنية النانو هي هندسة النظم الوظيفية على المستوى الجزيئي. وهذا يشمل كل من العمل الحالي والمفاهيم التي هي أكثر تقدما. بمعناه الأصلي، 'تكنولوجيا النانو' يشير إلى القدرة المتوقعة لبناء عناصر من القاعدة إلى القمة، وذلك باستخدام التقنيات والأدوات التي يجري تطويرها اليوم لجعل كاملة، منتجات عالية الأداء.
تم تصنيع خلايا شمسية من مواد مختلفة ولكن معظم هذه المواد هي خصائص الطبيعة النادرة السامة الملوثة 1 أو معقدة التصنيع وباهظة الثمن وبعضها لا يزال تحت الدراسة والبحث وتركز الاهتمام على تصنيع الخلايا الشمسية السيليكون وذلك لتوفير عنصر السيليكون في الطبيعة وكذلك للعلماء وتمكن الباحثون لدراسة هذه الدراسة واسعة وعنصر التعرف على الخصائص المختلفة ومدى ملاءمتها لصناعة الخلايا الشمسية البلورية والتبلور متصدع.
1 - الخلايا الشمسية السيليكون الكريستال:
وتتكون هذه الخلايا من السيليكون من خلال وضع قضبان السيليكون البلورة واحد أو عدة Aarb بعد ذلك إلى رقائق وتعالج كيميائيا وفيزيائيا عبر مراحل مختلفة لتصل الطاقة الشمسية كفاءة cells.High هذه الخلايا تتراوح ما بين 9 - 17٪ والخلايا أحادية السليكون مكلفة من حيث صعوبة التقنية واستهلاك الطاقة تبلور، في حين أن العديد خلايا السيليكون تبلور هي أقل تكلفة من بلورة واحدة وفعالة أيضا أقل.
المواد من هذه الخلايا مع السيليكون حيث التكوين الكريستال متصدع وجود عنصر الهيدروجين أو عناصر أخرى أدخلت عمدا لكسب الخصائص المميزة الكهربائية وخلايا السليكون غير متبلور السليكون الخلايا في متناول البلورية حيث ترسب طبقة رقيقة باستخدام شريط كميات صغيرة من المواد الخام المستخدمة في عمليات قليلة مقارنة عمليات التصنيع البلوري. تصنيع الخلايا السيليكون غير متبلور أكثر ومناسبة لتصميم و تصنيع المستمر عن النفس.
تتراوح كفاءة خلايا هذه المادة ما بين 4 - 9٪ لمساحة كبيرة وأكثر قليلا من لمساحة صغيرة والتي تأثر على استقرار الإشعاع الشمسي.
المشكلة الأهم التي تواجه الباحثين في مجالات استخدام الطاقة الشمسية هي وجود الغبار ومحاولة تنظيف أجهزة الطاقة الشمسية فقد أثبتت البحوث الجارية حول هذا الموضوع أن أكثر من 50٪ من فعالية الطاقة الشمسية تفقد في حالة عدم تنظيف الجهاز المستقبل لأشعة الشمس لمدة شهر.
أفضل طريقة للتخلص من الغبار هي استخدام طرق التنظيف المستمر من على فترات لا تتجاوز ثلاثة أيام لكل فترة وتختلف هذه الطرق من بلد إلى آخر استنادا إلى طبيعة الغبار وطبيعة الطقس في ذلك البلد.
والمشكلة الثانيةهي تخزين الطاقة الشمسية والاستفادة منها أثناء الليل أو الأيام الغائمة أو على أيام المغبرة ويعتمد خزن الطاقة الشمسية على طبيعة وكمية الطاقة الشمسية، ونوع الاستخدام وفترة الاستخدام بالإضافة إلى التكلفة الإجمالية لطريقة التخزين ويفضل عدم استخدام أجهزة للتخزين للحد من التكاليف والاستفادة بدلا من ذلك من الطاقة الشمسية مباشرة حين وجودها فقط ويعتبر موضوع تخزين الطاقة الشمسية من المواضيع التي تحتاج إلى مزيد من والاكتشافات الجديدة.
درجة حرارة التخزين عن طريق المياه والصخور أفضل الطرق في الوقت الحاضر. أما بالنسبة لتخزين الطاقة الكهربائية لا تزال طريقة شائعة لاستخدام البطاريات السائلة (بطاريات الرصاص الحمضية).
تقترب الطاقة الشمسية لتصبح مصدر موثوق من المهندسين الكهربائيين وضعت الولايات المتحدة الطاقة طريقة لتصنيع الخلايا الشمسية إذا وضعت جنبا إلى جنب مع الأجهزة الحديثة الأخرى. لتصبح مصدرا للطاقة اقتصادية للغاية في المستقبل.
ويمكن دفع العلماء لتصنيع نوع جديد من الخلايا الشمسية التي ليست في نفس المصادر التقليدية فعالة، ولكن أرخص منها بكثير وأكثر فائدة وتستخدم على نطاق واسع والمعروف أن الخلايا الشمسية أو الخلايا الصور فلطائي تحول الضوء إلى كهرباء وتشغيل الكثير من الأجهزة من "أجهزة الكمبيوتر" لأجهزة الكمبيوتر الأقمار الصناعية والخلايا الشمسية "الصور فلطائي" انه خلية الإلكترونية المتولدة الكهربائية الدافعة قوة تعرضهم للإشعاع الضوئي.
كل دقيقة تطلق الشمس على الكوكب قدرا هائلا من الطاقة، وهو ما يكفي لاستهلاك جميع سكان الأرض في عام كامل! للأسف، وتحويل المروعة كل تلك الطاقة الشمسية إلى كهرباء مكلفة جدا ومصنوعة معظم الخلايا الشمسية من معدن السليكون عنصر السيليكون وجدت في وفرة في قشرة الأرض على السيليكون الرمال الجسم ثاني أكسيد الكربون وهذا يحتاج مثل الرقائق لعمليات التصنيع صعبة تشمل استخدام غرفة نظيفة ومقصورات دائرة الهواء ونتيجة لذلك، فإن تكلفة توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية هو حوالي أربعة أضعاف تكلفة الناتجة عن الوسائل التقليدية والخبر السار هنا هو أن التطورات تجري في وقت واحد على قدم وساق في مجال البلاستيك البلاستيك وتكنولوجيا النانو تكنولوجيا النانو لصنع الخلايا يمكن رخيصة ومرنة "رش" على الجدران أو طباعتها على الورق أو حتى الأقمشة!
واحدة من عيوب في الخلايا الشمسية "، والصور فلطائي" التقليدية المعتمدة على السليكون هو أنه الصلبة.
وقد أنتجت أول خلية الشمسية في عام 1986 وكان كفاءتها 1٪حولوا 1٪ فقط من الطاقة الضوء الساقط عليها على الطاقة الكهربائية وبعد استخدم العلماء مركبات عضوية جديدة في التسعينات من القرن الماضي زيادة الكفاءة إلى حوالي 5٪، ويأمل العلماء لرفع كفاءة إلى 10٪ في غضون سنوات قليلة، ويجعل تلك التكنولوجيا الحديثة جاذبية للاستثمار التجاري.
بينما تعتمد الخلايا الشمسية التقليدية على غير العضوية، مثل سبائك النحاس أو الغاليوم "معدنية مع زرقاء مائلة بيضاء" والسيليكون المواد التي قد لا تكون متاحة دائما إما الخلايا الشمسية العضوية، وتتكون اساسا من جزيئات الكربون والهيدروجين والأوكسجين المتوفرة في الطبيعة .
ويشير الباحثون إلى أن الخلايا الشمسية العضوية يمكن أن يكون اللعب أو شاشات مرنة تعمل الصغيرة يمكن مسألة أو إعادة شحن البطاريات الخاصة بك أنت الأجهزة المحمولة مثل الهاتف، وما إلى ذلك من دون شك، لتحويل طاقة الشمس إلى كهرباء بواسطة مواد لا تسبب أي تلوث لل البيئة كبيرة ويأمل الباحثون أن الطاقة الشمسية تصبح قريبا مصدرا رئيسيا للطاقة لتحل محل الوقود الأحفوري "النفط والغاز الطبيعي" وكذلك الخلايا الشمسية المثبتة مرة واحدة، وسيكون المستخدم الحصول على الطاقة بعد أن كانت دائما حرة.
= الناشر \الطالب عمرو ناصر =
خلية شمسية
تقنية النانو
تكنولوجيا النانو