مجله آموزشی: انواع سلول‌های خورشیدی (مواد آلی)

انواع سلول‌های خورشیدی (مواد آلی)

سلول‌های خورشیدی مبتنی بر مواد آلی

عناوین مقاله

سلول‌های خورشیدی ساخته شده از مواد آلی دارای هزینه ساخت بسیار کم و اما همچنین دارای بازده کمتری نسبت به دیگر فناوری‌های رقیب خود هستند. این دسته از سلول‌ها دارای انعطاف‌پذیری خوبی هستند و همین امر موجب محبوبیت این دسته از سلول‌های خورشیدی در بازار شده است.

به صورت کلی این نوع از سلول‌های خورشیدی مزیت‌های متعددی از قبیل فرآوری آسان، انعطاف‌پذیری، سبک وزنی و هزینه ساخت کم را دارا هستند.

اجزای تشکیل‌دهنده‌ی سلول‌های خورشیدی آلی:

  • شیشه
  • ماده شفاف رسانا مثل  Indium-Tin Oxide, ITO
  • پلیمر شفاف هادی مثل PEDOT:PSS
  • لایه فعال
  • لایه متصل‌کننده
  • فلز

انواع سلول‌های خورشیدی مبتنی بر مواد آلی شامل:

سلول‌های خورشیدی حساس شده با رنگ (Dye-sensitized Solar Cell, DSSC):

امروزه، بخش عمده‌ی ساختار سلول‌های خورشیدی تجاری را سیلیکون تشکیل می‌دهد که این مقدار، به ۸۶ درصد می‌رسد.

همان‌طور که گفته شد انعطاف‌پذیری بالا، هزینه‌ی کم تولید، وزن سبک و تنوع در رنگ و اشکال این سلول‌ها از ویژگی‌هایی هستند که موجب محبوبیت و تقاضای بالای آن‌ها نسبت به سلول‌های معدنی در بازار می‌شوند.

سلول خورشیدی حساس شده با رنگ از دسته سلول‌های لایه نازک به شمار می‌آید و تنها نمونه‌ای از فناوری نسل سوم سلول‌های خورشیدی است که تاکنون به مرحله‌ی تجاری سازی رسیده است.

اجزای تشکیل‌دهنده‌ی سلول خورشیدی حساس شده با رنگ شامل بخش‌های مهم و قابل توجهی همچون شیشه­‌ی پوشیده‌ شده با اکسید رسانای شفاف، نانو ذره‌های تیتانیوم دی‌اکسید (TiO2) ، رنگ‌های حساس به نور، الکترولیت اکسایش کاهش، الکترود شمارشگر(کاتد) و مواد ضد نشت است.

سلول‌های خورشیدی پلیمری و ساختار آن:

  • در لایه فعـال آن‌هـا از پلیمـر مزدوج اسـتفاده شـده اسـت
  • بــازده ایــن سـلول‌های خورشیدی بــه ۱۰ درصـد می‌رسد
  • ایـن سـلول‌ها در حال رقابت با سلول‌های سلیکونی هستند

در شـکل زیر، تصویری از سـاختار سـلول خورشـیدی پلیمـری نشــان داده شــده اسـت همان‌طور که در نمای زیر می‌بینیم، سـلول خورشیدی پلیمـری دارای لایه فعالـی اسـت کــه بیــن دو لایه الکترود قــرار گرفتـه اســت.

سلول خورشیدی پلیمری
ساختار سلول‌های خورشیدی پلیمری

سلول‌های خورشیدی مبتنی بر بلورهای مایع:

در نمونه‌ای از سلول‌های خورشیدی از این نوع، از کریستال‌های مایع ستونی برای ساخت سلول استفاده می‌شود. حالت ستونی حالتی است که مولکول‌های تشکیل‌دهنده کریستال‌های مایع که می‌توان آن‌ها را به دیسک‌هایی شباهت داد، روی هم قرار گرفته و ستون‌هایی را تشکیل می‌دهند.

در ابتدا این گروه از کریستال‌های مایع، کریستال‌های مایع دیسکی نامیده می‌شدند. زیرا هر ستون از روی هم چیده‌شدن صفحات دیسک مانند مولکول‌های روی هم درست می‌شود.

از آخرین تحقیقاتی که به عمل آمده است، می‌توان متوجه شد که بعضی از کریستال‌های مایع ستونی از واحدهای غیردیسکی ساخته می‌شوند که در نتیجه بهتر است به این گروه از مواد، کریستال‌های مایع ستونی گفته شود.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

مطالب بیشتر در پایدار سولار:

اطلاع از جدیدترین اخبار پیرامون پنل‌های خورشیدی در پایدار سولار

عضویت در مجله آموزشی

برای اطلاع از جدیدترین مطالب سایت در مجله آموزشی عضو شوید