پنل خورشیدی با هسته سیلیکونی و روکش سرامیکی: رویکردی نوین در افزایش بازده و دوام در شرایط اقلیمی سخت

با توجه به رشد روزافزون نیاز جهانی به انرژیهای تجدیدپذیر و کاهش منابع فسیلی، توسعه پنلهای خورشیدی با بازده بالا و دوام بیشتر به یکی از اولویتهای اصلی در حوزه مهندسی مواد و انرژی تبدیل شده است. در این پژوهش، یک ساختار نوآورانه برای پنل خورشیدی معرفی میشود که از هسته سیلیکونی به عنوان نیمه رسانای اصلی و روکش سرامیکی محافظ جهت افزایش پایداری حرارتی و مکانیکی بهره میبرد. سیلیکون به دلیل ویژگیهای برجسته ای مانند رسانایی مناسب، فراوانی و هزینه تولید نسبتا پایین همچنان یکی از پرکاربردترین مواد در ساخت سلولهای خورشیدی به شمار می آید؛ اما محدودیتهایی همچون حساسیت به دما و رطوبت، بهره وری آن را در محیطهای سخت کاهش میدهد. در این تحقیق، با بهره گیری از یک لایه نازک سرامیکی با خواص عایق حرارتی، مقاومت شیمیایی و استحکام سطحی بالا، پوششی بر سطح سلولهای سیلیکونی اعمال شده است. سپس با استفاده از تحلیلهای عددی و شبیه سازیهای حرارتی عملکرد این ساختار جدید مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که این نوع پوشش موجب کاهش تنشهای حرارتی، افزایش طول عمر عملکردی پنل، و بهبود بازده انرژی در شرایط محیطی مختلف میشود. این پژوهش میتواند مبنایی برای توسعه صنعتی پنلهایی باشد که هم در اقلیم گرم و خشک و هم در مناطق مرطوب و ناپایدار عملکرد بهینه داشته باشند.

کلیدواژه ها:

پنل خورشیدی ، هسته سیلیکونی ، روکش سرامیکی ، بازده انرژی ، دوام ، لایه نازک سرامیکی