Quyosh energiyasini konversiyalash

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6412461/
https://solaredition.com/solar-cell-technologies-can-be-broken-down-into-three-generations/

Quyosh energiyasini konversiyalash

Quyosh xujayralari yorug'lik energiyasini to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantirish uchun fotovoltaik effektdan foydalanadigan, yarim o'tkazgichlarda erkin harakatlanadigan elektr zaryadlarini ishlab chiqaradigan qurilmalardir. Jarayon 1839-yilda kashf etilgan, biroq birinchi quyosh xujayrasi 1954-yilda Bell rahbarlari tomonidan taqdim etilgan. Birinchi avlod quyosh xujayralari kremniy gofretlarida monokristal yoki polikristal kremniy kristallariyordamidaQuyosh xujayralarining eng so'nggi va istiqbolli avlodi konsentrlangan quyosh xujayralari, polimer asosidagi quyosh xujayralari, bo'yoqlarga sezgir bo'lgan quyosh xujayralari, nanokristalli quyosh xujayralari va perovskit asosidagi quyosh batareyalaridan iborat. So'nggi o'n yilliklarda o'tkazuvchan polimerlarQuyosh batareyalarida fotovoltaiklar uchun ideal nomzodlar ekanligi aniqlandi va ularning samaradorligini oshirish uchun CNTlardan foydalanish o'rganildi. CNT qo'shilishi zaryad o'tkazuvchanligini, optoelektronik xususiyatlarini va hujayralarning termal va kimyoviy xususiyatlarini yaxshilaydi [ CNTs bilan yig'ilgan nanostrukturalar haqida xabar berilgan. CNTlar, shuningdek , quyosh batareyalarida hetero - birikmalar va derazalar/orqa elektrodlar sifatida qo'llaniladi.22 , 23 ]. Bo'yoqqa sezgir quyosh xujayralari (DSSC) uchun CNTs bilan yig'ilgan bo'yoq bilan qoplangan gözenekli TiO 2 24 ].

Quyosh xujayralari texnologiyasi uch avlod davomida rivojlanmoqda, birinchisi monokristalli yoki ko'p kristalli kremniyning nisbatan qalin (100 mikron qalinlikdagi) gofretlaridan tayyorlangan hujayralarni o'z ichiga oladi va sanoatda hukmronlik qilishda davom etadi. Silikon raqobatdosh materiallarga nisbatan bir qator afzalliklarga ega, ammo o'ta toza yarimo'tkazgichli gofretlar ham moliyaviy, ham energiya jihatidan qimmat. Ikkinchi avlod hujayralari - amorf, nanokristal yoki polikristalning yupqa plyonkalariga asoslangan.Mexanik qo'llab-quvvatlash uchun arzon substratlarga yoki superstratlarga joylashtirilgan yarimo'tkazgichlar bozorga kirmoqda yoki a-Si misolida bo'lgani kabi, allaqachon kichik bozor ulushiga ega. Ikkinchi avlod xujayralari oxir-oqibat birinchi avlod hujayralariga qaraganda etkazib beriladigan energiya birligi uchun sezilarli darajada arzonroq bo'lishi mumkin, ammo bir qator ilmiy, materiallar, ishlab chiqarish va atrof-muhit muammolari yupqa plyonkali hujayralarning bozorga kirishiga to'sqinlik qildi. Ularning bozori etuklashganda, materiallarni kiritish xarajatlari oxir-oqibat ularning narxida ustunlik qilishi kutiladi. Shu bilan birga, yupqa plyonkali hujayralarning ishlab chiqarish ulushi hozirgi vaqtda pasayib bormoqda, shu bilan birga o'rnatilgan birinchi avlod yondashuvlari ishlab chiqarish ko'lamini kengaytirish va texnik yaxshilanishlar tufayli arzonroq ishlab chiqarishda davom etmoqda. Kremniy quyosh batareyasi ishlab chiqarishning ikkinchi avlodida ham ustunlik qilishi mumkin. Juda yuqori samaradorlik va arzon ishlab chiqarish atributlarini birlashtirishga qaratilgan keng ko'lamli urinishlar bo'yicha tadqiqotlar allaqachon olib borilmoqda.

Jahon bozori, xususan, Yaponiya va Yevropada energiya xavfsizligi va atrof-muhit muammolari tufayli jadal rivojlanmoqda . Quyosh xujayralari atrof- muhitga ta'siri past bo'lgan energiyaga bo'lgan talabni qondirish uchun shamol va chiqindilardan olingan biomassa energiyasini to'ldiradi . Bir nechta noto'g'ri boshlanganidan so'ng, quyosh xujayralari nihoyat yoshga kiradi.