انرژی های نو و سامانه های فتوولتائیک: مبانی، فناوری ها، چالش ها و افق های توسعه

فناوری فتوولتائیک به عنوان یکی از مهم ترین مسیرهای تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته، نقشی محوری در گذار جهانی به انرژی های نو ایفا می کند. این مقاله با رویکردی کنفرانسی، ضمن تبیین مبانی فیزیکی اث فتولتائیک، روند شکل گیری دانش و فناوری سلول و ماژول را مرور می کند و سپس اجزای اصلی سامانه فتوولتائیک (از بخش تولید تا بخش کنترل و اتصال به شبکه) را تشریح می نماید. همچنین چالش های عملی و محدودیت های عملیاتی شامل افت بازده ناشی از دما، آلودگی و سایه، تنش های مکانیکی و پیری، همچنین مسائل الکتریکی مانند عدم تطابق پنل ها و تلفات اینورتر مطرح می شوند. در ادامه، افق های توسعه با تاکید بر بهبود کارایی از طریق معماری های سلولی جدید، افزایش مقیاس تولید، بهبود مدیریت توان و پیشرفت های ذخیره سازی و شبکه، ارائه می گردد. ساختار مقاله به گونه ای است که برای استفاده در ارزیابی های کنفرانسی، یک جمع بندی علمی از وضعیت موجود و مسیرهای آینده فراهم کند. برای شفافیت، حداقل دو جدول و دو شکل پیشنهادی به صورت ساختارمند در متن معرفی شده اند؛ به عنوان نمونه، شکل (۱) شماتیک ساده از مسیر تبدیل انرژی و اجزای سامانه فتوولتائیک و شکل (۲) منحنی های کلیدی عملکرد پنل، و همچنین جدول (۱) مشخصات نمونه فناوری های سلولی و جدول (۲) عوامل اصلی افت عملکرد در شرایط واقعی را ارائه می کند. در نهایت، نتیجه گیری نشان می دهد که موفقیت فتوولتائیک در مقیاس بالا، بیش از هر چیزی به تلفیق طراحی سلول/ماژول با مهندسی سامانه، مدیریت شرایط محیطی و توسعه راهکارهای بهبود طول عمر و ادغام در شبکه وابسته است.

کلیدواژه ها:

فتوولتائیک ، اث فتولتائیک ، سلول خورشیدی ، ماژول ، سامانه انرژی خورشیدی ، بازده ، تلفات و چالش ها