دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 52833 + ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله

مواد انرژی خورشیدی و پیل(سلول)های خورشیدی طراحی هندسی بهینه ماژول های پوسته-نازک یکپارچه: ساختمان پیل های خورشیدی پلیمری

کد مقاله سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی
52833 2012 8 صفحه PDF 25 صفحه WORD
خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.
عنوان انگلیسی
Optimal geometric design of monolithic thin-film solar modules: Architecture of polymer solar cells
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Solar Energy Materials and Solar Cells, Volume 97, February 2012, Pages 119–126

فهرست مطالب ترجمه فارسی

چکیده
کلیدواژه‌ها
مقدمه
مواد،روش ها و شبیه سازی
سیستم ماده

روش های آزمایشی
شکل 1. توضیح شماتیک از روش با 4 نقطه،تعیین کننده ی مقاومت یک الکترود،برای مثال لایه ی ITO.
شکل 2. ساختمان وسایل های آزمایش،برای تعیین مقاومت مخصوص کنتاکت بین الکترودهای جذب کننده ی الکترون و الکترودهای جذب کننده ی حفره. توجه داشته باشید که خط های افقی،چاله های جداکننده ی دو وسایله ی آزمایش از هم برای به عنوان مثال زیرساخت-ITO را نشان می دهد.
شکل 3 اندازه گیری مقاومت کنتاکت،براساس روش TLM. هم مقاومت کنتاکت Rc و هم مقاومت صفحه  می تواند بطور همزمان محاسبه شود. 
شکل 4. تعیین مقاومت کنتاکت Rc با استفاده از روش TLM،به ازای تغییر فاصله ی پد کنتاکت Ln.
 شبیه سازی
تلفات های توان هندسی
 تلفات توان مقاومتی
شکل 5. نمایش تلفات ناحیه ی فعال در یک ماژول خورشیدی یکپارچه با اتصال داخلی سریالی. فاصله ی پیل خورشیدی بیانگر ناحیه ای است که در آن هیچ تولید جریان نوری اتفاق نمی افتد
شکل 6. شماتیک مقطع ماژول خورشیدی یکپارچه با یک پیل خورشیدی متصل شده بصورت سریالی که توسط یک خط چین مستطیلی برجسته شده است. طول های مختلف هندسی وسیله،موجب بوجود آمدن مقاومت های سری مختلفی می شود که مورد توجه قرار گرفته است. پیکان ها نمایانگر مسیر عبور جریان را در داخل وسیله نشان می دهد.
شکل 7. عبور جریان از الکترود-ITO در مسیر انتقال به پیل خورشیدی تحت روشنایی. در زیر لایه ی فعال نوری شکل موج جریان بطور خطی بوجود می آید. این جریان به منظور انتقال از پل-ITO به طرف ناحیه ی کنتاکت آلومینیوم-ITO ثابت باقی می ماند.
نتایج و بحث
شکل 12. مقاومت های سری و موازی محاسبه شده،برای ساختارهای پیل خورشیدی که با فاصله های معین از درون بهم متصل اند. ا تابع هیپربولیکی از طول پیل است، وابستگی به هردو ابعاد هندسی را نشان می دهد.
شکل 13. وابستگی های هندسی همه ی مقاومت های سری درون ماژول که جریان از آنها می گذرد. تاثیر اصلی از مقاومت ITO در فواصل و طول های زیاد پیل خورشیدی،و از مقاومت های کنتاکت به ازای فواصل بسیار کوتاه پیل خورشیدی سرچشمه می گیرد.
شکل 14.تلفات توان پراکندگی در ماکزیمم نقطه ی توان،به سبب Rp و Rs با جریان شاخه ی موازی  و بخشی از جریان نوری که از مقاومت های سری می گذرد. توزیع دو مولفه ی جریان نوری که از مقاومت های سری و موازی می گذرند،مستقیمن با مشخصه ی دیود کنترل می شود.
شکل 15. مقایسه ی بازده ی تبدیل توان ماژول،محاسبه شده برای ITO روی شیشه(سمت چپ)،ITO روی PET (وسطی) و PH1000 روی PET (سمت راست)،برای پارامترهای مقاومتی که در جدول 1 و 2 نشان داده شده است. ماکزیمم بازده ی تبدیل توان، از بالای 3.5% به زیر 3.5% و سپس به زیر 2.5%،بخاطر طول کوچکتر ولی فواصل بیشتر پیل خورشیدی –به ترتیب برای ITO روی شیشه،ITO روی PET و PH 1000 روی PET – افت پیدا می کند.
نتیجه گیری
 
کلمات کلیدی
ماژول های خورشیدی یکپارچه، هندسه، منطقه فعال، اتصالات، شبیه سازی، تلفات توان مقاومت، معادله دیود،
ترجمه چکیده
در این مقاله،بهینه سازی هندسی پیل های خورشیدی که به طور یکپارچه در ماژول های خورشیدی بصورت سریالی متصل شده،مجمتمع شده اند،گزارش می شود. مبنی بر تعیین تجربی مقاومت های صفحات الکترود و کنتاکت های ادواری ،مقاومت های سری کل هر پیل خورشیدی و ماژول های خورشیدی متصل شده از درون،محاسبه شده اند. با در نظر گرفتن چگالی تولید جریان نوری ثابت،ژول کلی تلفات توان نسبتا مقاومتی،بوسیله ی یک شبیه سازی خودسازگار بر اساس 1-دیود،تعیین شده است. این روش،بسته به سیستم مواد بکار رفته،اجازه ی بهینه سازی هندسی ماژول خورشیدی را می دهد. به عنوان مثال،ماژول های خورشیدی پلیمری مبنی بر الکتررودITO و الکترود-بدون-ITO،با در نظر گرفتن ابعاد ساختاری بهینه شده اند.
ترجمه مقدمه
بیشتر ماژول های خورشیدی پوسته نازک امروزی که از نیمه هادی ها ساخته شده اند،از یک الکترود رسانای نیمه شفاف ساخته شده با ناخالصی از نوع اکسیدهای فلزی،به نام اکسیدهای رسانای شفاف(TCOs)،ساخته شده اند. برای مثال،ماژول های خورشیدی یکپارچه مبنی بر سیلیکون بیشکل،بر روی الکترودهای با ناخالصی ایندیوم با اکسیدقلع(ITO) یا الکترودهای با ناخالصی الومینیوم با اکسید روی(Al:ZnO)،بر روی شیشه نشست می کند. اگرچه،یک اشکال اصلی این TCOها،مقاومت نسبتن زیاد صفحات است،که ویژگی های شفافیت و رسانایی همدیگر را خنثی می کنند. ازینرو،در کل،یک سازکاری میان افزودن ناخالصی و کلفتی لایه با در نظر گرفتن شفافیت،مورد نیاز می باشد. به سخنی دیگر،هدایت محدود شده ی الکترود،می تواند موجب تلفات مقاومتی سری زیادی شود که مستقیما به جریان تولید شده ی نوری(جریانی که در اثر تابش نور جاری می شود) که از آن می گذرد بستگی دارد[2,3]. اخیرن،بازده های تبدیل توان فراتر از 8% برای پیل های خورشیدی آلی گزارش شده است که کاربرد آنها را در محصولات تجاری بیشتر و بیشتر می شازد[6]. به منظور ثبت بازده ها،پیل های خورشیدی آلی مقیاس کوچک که در آزمایشگاه های تحقیقاتی مهیا شده اند،معمولن به گونه ای طراحی می شوند که تاثیر مقاومت سری ناشی از TCO کمینه شود. هرچند،این اثر زمانی که به ماژول های خورشیدی یکپارچه مربوط به منطقه ی وسیع،ارتقا داده می شود،دیگر قابل چشم پوشی نیست. از انجایی که گروه های زیادی از پیش تاثیر طول سلول خورشیدی و هندسه ی سلول خورشیدی را مطالعه و بررسی کرده اند[3,9]،در عملکرد کلی،تحقیقات کمتری بر روی سلول ها(پیل ها)ی خورشیدی که بطور سریالی از درون بهم متصل اند،نسبت به ماژول های خورشیدی،انجام شده است[10,11](در این مقاله). اتصال سریالی درونی،میان پیل های خورشیدی مجاور در درون ماژول،به علاوه نیاز به اطلاع از مقاومت کنتاکت ها،بین الکترود جذب کننده ی حفره و الکترود جذب کننده ی الکترود،دارد. از آنجایی که کمینه کردن طول پیل خورشیدی،بطور کل،دلیل بر بازده ی بهتر در سلول های خورشیدی تکی هستند،طول های بسیار کوچک پیل های خورشیدی،منجر به تلفات سطحی زیادی درماژول های می شود، بطوری که اتصال درونی - یعنی فاصله پیل خورشیدی – ضریب تلفات غالب بیشتر و بیشتر می شود. در مقابل،استفاده از روش های مدرن قطع لیزری[12,13]،اجازه ی کاهش ابعاد ساختاری سطح ها را می دهد،که مقاومت سری درمیان اتصالات،بر تلفات توان مقاومتی کلی،می چلبد. ازینرو،یک بهینه سازی وابسته به ماده،تعادل کننده ی تولید جریان در پیل ها و مقاومت سری بین آنها،به منظوربیشینه کردن خروجی توان ماژول های خورشیدی مورد نیاز می باشد. در این مقاله،ما بطور تجربی طراحی پیل خورشیدی پلیمری سودمند مبنی بر ماژول ها را با استفاده از الکترودITO و الکترود بدون-ITO،با در نظر گرفتن پهنا(عرش) ساختمانی کمتر از سطح هایی که بطور آزمایسی بوسیله ی قطع لیزری دردسترس هستند،بررسی می کنیم. از آنجایی که قطع لیزری،روش جا افتاده ای برای ماژول های خورشیدی غیر-آلی است[14,16]،کاربرد آن در سلول های خورشیدی پلیمری،در حال حاظر در دست توسعه است[12,13,17,18].
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله مواد انرژی خورشیدی و پیل(سلول)های خورشیدی  طراحی هندسی بهینه ماژول های پوسته-نازک یکپارچه: ساختمان پیل های خورشیدی پلیمری

چکیده انگلیسی

In this study the geometrical optimization of monolithically integrated solar cells into serially connected solar modules is reported. Based on the experimental determination of electrodes0 sheet and intermittent contact resistances, the overall series resistance of individual solar cells and interconnected solar modules is calculated. Taking a constant photocurrent generation density into account, the total Joule respectively resistive power losses are determined by a self-consistent simulation according to the 1-diode model. This method allows optimization of the solar module geometry depending on the material system applied. As an example, polymer solar modules based on ITO-electrodes and ITO-free electrodes were optimized with respect to structuring dimensions

خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.