پایان نامه مدلسازی بهینه سلول فتوولتاییک

در زیر به بخشهایی از متن پروژه پایانی و تحقیق بررسی مدلسازی بهینه سلول فتوولتاییک و فهرست مطالب آن اشاره شده است

هدف تحقیق
مصرف بی رویه و روز افزون سوخت های فسیلی بعنوان منابع محدود انرژی و تأثیر آن بر محیط زیست توجه جهانیان را به استفاده از انرژی های تجدید پذیر جلب نموده است. در طی چند دهه اخیر مصرف سوخت های مزبور باعث تولید گازهای گلخانه ای و بالاخص افزایش 30 درصدی غلظت اتمسفری دی اکسید کربن، باران های اسیدی و پدیده گرم شدن زمین و بوجود آمدن سایر پدیده های مضر زیست محیطی شده است. همچنین مصرف این سوخت ها در جهت تامین انرژی بر اکوسیستم، آب و هوا و سلامت موجودات زنده بخصوص انسان نیز تاثیر منفی گذاشته است. در کشورهای توسعه یافته و درحال توسعه بدون در نظر گرفتن دیدگاه های مختلف تمام تلاش ها، در مسیر ارتقای کیفیت زندگی مردم قرار دارد.

در این تحقیق ضمن معرفی سیستم های فتوولتائیک به عنوان یک سیستم نوین انرژی، انواع سلول های فتوولتائیک و کاربردهای آن، مزایا و معایب استفاده از این سیستم ها و شرایط بهینه جهت نصب این سلول ها مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

ساختار پایان نامه

این پایان نامه متشکل از چهار فصل است که در فصل اول کلیات تحقیق آورده شده است. در فصل دوم مفاهیم پایه، تعریف و کاربردها و ساختار سلول های خورشیدی مطرح خواهد شد. در ادامه ی فصل انواع سیستم های خورشیدی و روش های به کارگیری آنها معرفی می شوند و مزایا و معایب هر یک از آن ها بیان خواهد شد. روش پیشنهادی و نتایج ارزیابی ها، نتیجه گیری و کارهای آتی در فصل های سوم و چهارم آورده می شود.

انواع سیستم های انرژی خورشیدی

سیستم های استفاده کننده از انرژی خورشیدی بر مبنای کاربری انرژی خورشید در آنها به دو دسته غیرنیروگاهی و نیروگاهی تقسیم می شوند.

کاربردهای غیر نیروگاهی

این کاربردها عبارتند از:
- سیستم های آبگرمکن خورشیدی
- سیستم های گرمایشو سرمایش خورشیدی
- سیستم های آب شیرین کن
- سیستم های انتقال و پمپاژ
- سیستم های تولید فضای سبز در گلخانه ها
- سیستم های خشک کن و خوراک پز خورشیدی

کاربردهای نیروگاهی

در استفاده از انرژی خورشیدی برای نیروگاه ها از دو روش غیر مستقیم و مستقیم فتوولتائیک استفاده می شود که بیشتر به توضیح آن ها و به ویژه روش مستقیم پرداخته می شود.

روش غیر مستقیم

1)روش آئینه های سهموی
2)روش صفحه خورشیدی
3)روش برج خورشیدی

روش مستقیم (فتوولتائیک)

در این روش انرژی تابشی خورشید به صورت مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل و مورد استفاده قرار می گیرد.

ضرورت استفاده از سیستم فتوولتائیک

بدلیل گستردگی طبیعی انرژی های تجدیدپذیر و به ویژه انرژی خورشیدی و در دسترس بودن آنها در موقعیت های خاص استفاده از این انرژی از اولویت ویژه ای برخوردار است. از سوی دیگر گسترش تولید انرژی های تجدید پذیر در بازار جهانی به ابزار سودمند و ضروری در استراتژی پیشرفت جهانی تبدیل شده است. با توجه به روند رو به کاهش قیمت های سرمایه گذاری در بخش انرژی های نو، وضع قوانین زیست محیطی بدلیل افزایش آلودگی و تغییرات اکولوژیکی کره زمین، افزایش مصرف انرژی و سهم به سزای انرژی تجدید پذیر در پیشرفت اقتصادی مناطق محروم، جایگزینی استفاده از انرژی خورشیدی به جای سوخت های فسیلی اجتناب ناپذیر می باشد.

در ایران میزان انرژی خورشیدی دریافتی به طور متوسط حدود 18 مگاژول بر متر مربع در روز و یا 1026 مگاژول در سال می باشد که کسب این انرژی تابش شده به ایران و تبدیل آن به انرژی الکتریکی می تواند 33 % انرژی جهان و 4000 برابر کل انرژی مصرفی کشور را تامین نماید. همچنین سهولت در دسترسی و کاربرد انرژی خورشیدی در سطح جهان و به ویژه کشور عزیزمان ایران، این انرژی پاک و رایگان را در موقعیت ممتازی قرار داده است. این امر در سیستم های تبدیل انرژی، زمانی اهمیت بیشتری می یابد که بدانیم انرژی تابشی خورشید با استفاده از سیستم های فتوولتائیک مستقیم و بدون نیاز به فرآیندهای واسطه به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. بنابراین لازم است در جهت استفاده از این منبع زوال ناپذیر الهی نهایت تلاش و همت بکار گرفته شود.

با توجه به رشد فزاینده تولید سلول و پانل های خورشیدی در چند سال اخیر در کشور و به ویژه در استان خراسان جنوبی از یک سو و دلایل استفاده از این منبع انرژی از سوی دیگر، صنعت فتوولتائیک مورد توجه خاصی قرار گرفته است.
....

فهرست مطالب

فصل اول: کلیات تحقیق
مقدمه
انگیزه پژوهش
هدف تحقیق
ساختار پایان نامه
فصل دوم: مفاهیم اولیه و کارهای پیشین
تاریخچه سیستم های فتوولتائیک
سیستم های فتوولتاییک
کاربردهای متصل به شبکه سیستم های فتوولتائیک
کاربردهای منفصل از شبکه سیستم های فتوولتائیک
سیستم های پشتیبانی
انواع سیستم های انرژی خورشیدی
کاربردهای غیر نیروگاهی
کاربردهای نیروگاهی
روش غیر مستقیم
روش مستقیم (فتوولتائیک)
ضرورت استفاده از سیستم فتوولتائیک
دلایل استفاده از سیستم های فتوولتائیک
اجزاء یک سیستم فتوولتائیک
ماژول یا پانل های خورشیدی
بخش واسطه یا پخش کننده توان مطلوب
شارژ کنترل
اینورتر
باتری
مصرف کننده یا بار الکتریکی
پانل های خورشیدی
انواع سلول های فتوولتائیک
شرایط مناسب جهت نصب و راه اندازی سیستم های فتوولتائیک
استفاده از سیستم های فتوولتائیک جهت روشنایی معابر
مزایا و معایباستفاده از سیستم های فتوولتائیک
روش های بکارگیری سیستم های فتوولتائیک
متصل به شبکه سراسری برق
مستقل از شبکه سراسری برق سیستم های مستقل از شبکه
نحوه اجرای سیستم فتوولتائیک
اهم کاربردهای سیستم های فتوولتائیک
مزایای استفاده از انرژی های تجدیدپذیر
آمار مصرف جهانی انرژی
کاربرد سیستم های فتوولتائیک درتولید برق خورشیدی
بررسی روند رو به رشد استفاده از سیستم های فتوولتائیک
ویژگی های مادّی ورقه های باریک IZO
کاربردهای اکسیدزینک ایندیوم به عنوان یک ماده ی جدید
ویژگی های منحصربفرد اکسید ایندیوم
روش های آماده سازی ورقه های نازک IZO
ته نشست لیزر پالس دار
برهم کنش لیزر هدف
مزیت های فرآیند ته نشست لیزر پالس دار
جزئیات فرآیند PLD برای تولید ورقه
آماده سازی (قرص های) هدف
بارگذاری هدف و زیرلایه
دستیابی به فشار محیط و خلاء
دستیابی به پالس لیزری
پرتوفکنی لیزر
ویژگی های مشخص ماده ی اکسید زینک ایندیوم
ویژگی های ساختاری
ویژگی های ترکیبی
ریخت شناسی سطح
ویژگی های اپتیکال
ویژگی های فتوشبرنگی
ویژگی های الکتریکی
ویژگی های اپتو الکترونیکی انواع SIS
طرح بندی و کاربرد
خلاصه فصل
فصل سوم: متدولوژی تحقیق و روش پیشنهادی
مقدمه
روش انجام تحقیق
روش پیشنهادی
مکانیسم تبدیل بالا
مبدل بالا مورد استفاده
بهره کوانتومی مبدل بالا
روشRCWA
فصل چهارم: ارزیابی نتایج
مقدمه
نتایج
بحث و نتیجه گیری
پیشنهادات
منابع و مراجع