کتاب تبدیل مستقیم انرژی

به نام خداوند بخشنده مهربان و آن که خواندن نوشتن و اندیشیدن را به انسان آموخت

درباره تبدیل مستقیم انرژی معدودی کتاب به زبان انگلیسی وجود دارد و از میان این منابع تا آن جا که اطلاع داریم کتابی به فارسی ترجمه نشده است. به زبان فارسی نیز تا آن جا که میدانیم. کتابی نوشته نشده است. در کتابهای انگلیسی موجود نیز از دیدگاه هایی متفاوت به این مبحث نگاه شده است. بعضی صرفا از دیدگاه مهندسی برق به آنها نگاه و مباحث مکانیکی را کم تر لحاظ کرده اند. در کتاب حاضر سعی شده هر جا میستر بوده دو دیدگاه تلفیق شوند به گونه ای که برای هر دو گروه برق و مکانیک و حتی مهندسی شیمی با مختصر دقت و توجه و داشتن زمینه و علاقه موضوعات قابل فهم و هضم باشند مطالب این کتاب برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی نوشته شده اند و دانشجویان سال آخر رشته های مهندسی برق مکانیک و مهندسی شیمی نیز می توانند از آن استفاده کنند.

مباحث پنج گانه مطرح شده در این کتاب "فوتوالکتریک"، "ترموالکتریک"، "مگنتوهیدرودینامیک". سلول های سوختی و ترمویونیک هستند. آشنایی دانشجویان با این موضوعات و سابقه آنها یکسان نیست. بعضی از این مباحث شناخته تراند و ممکن است در بخش انرژی های تجدیدپذیر مطالعه شده باشند و برخی ممکن است کاملا نا آشنا باشند. در نتیجه نباید انتظار داشت که فهم و درک همه موضوعات به راحتی مباحث شناخته شده باشد پنج موضوع مطرح شده در این کتاب همه سازوکارهای تبدیل مستقیم انرژی نیستند علت انتخاب این موضوعات پنج گانه این است که به نظر می رسد قابلیت استفاده این سازوکارها بیشتر و تجاری شدن آنها نیز محتمل تر است. توجه عمده این کتاب دادن اطلاعات پایه و اصلی در زمینه این سازوکارها و شناخت و طرح و تفصیل مشخصه های عمده و اصلی موثر از دیدگاه طراحی مفهومی و کلی در هر یک از آنهاست. به هیچ وجه نه خواسته ایم و نه میتوانستیم وارد جزییات شویم چون هدف از تدوین کتاب این نبوده و على القاعده به عنوان یک کتاب درسی نباید هم باشد.

در این کتاب نیز مثل همه کتابهایی که در زمینه این موضوع نوشته شده، نویسندگان به علت آشنایی سابقه و یا علاقه مندی بیشتر به مباحثی بیشتر پرداخته اند. مباحث فوتوالکتریک ترموالکتریک و مگنتو هیدرودینامیک با تفصیل بیشتر بررسی شده اند و به سلول های سوختی و

در این بخش تلاش شد تصویری روشن از پدیده فتوولتاییک ارایه و مبانی کار این پدیده و عوامل موثر بر آن با نمایش ساختمان اتصال - p و چگونگی تشکیل پتانسیل داخلی در داخل سلول نشان داده شود. در واقع اتصال - با جذب فوتون الکترون و حفره را از هم جدا می کند. بارهای جدا شده در یک مدار خارجی حرکت میکنند و انرژی الکتریکی تولید میشود. سپس، حالت تعادل پس از جذب فوتون برقرار میشود به اهمیت اندازه باند ممنوعه در جذب فوتون و دو عامل مهم در طراحی اتصال، یعنی ضخامت لایه و جلوگیری از انعکاس نیز اشاره شد.

١-١٥ - نکاتی درباره ساخت اتصال - p

در ساخت اتصال - وسلولهای خورشیدی نکات زیر را باید در نظر گرفت ۱ فرآیند ساخت باید ویژگیها و عمل کرد مورد نظر را با اطمینان تامین کند. با توجه به رفتار تئوریک و شناخت اندک از نیمه هادیها فرآیند ساخت باید به گونه ای باشد که نتیجه با طراحی از نظر تئوریک سازگار شود. Is Voc راندمان مقدار ناخالصی ظرفیت هدایت الکتریکی و..... که همگی از نظر تئوری قابل پیش بینی هستند باید در ساخت و پس از آماده شدن محصول به مقادیر طراحی شده بسیار نزدیک باشند. بنابراین فرآیند ساخت به دقت بالا نیاز دارد؛

هندسه محصول را باید قبل از فرآیند ساخت طراحی کرد و پس از آن نیز انطباق داد. ضخامتها ابعاد اتصالات فلزی لایه های مختلف و چگونگی سری و موازی شدن از نظر تعداد و..... باید هماهنگ شوند؛

فرآیند ساخت باید قابلیت اطمینان بالا داشته باشد؛ یعنی در طول عمر طراحی شده دچار عیب و نقص نشود و در دما رطوبت باد و شرایط فیزیکی محیط با اطمینان عمل کند؛ مقاومت سلولها مقاومت مکانیکی و پایداری خصوصیات الکتریکی در مدت بهره برداری باید ثابت بمانند. فساد در عمل کرد به هر نوع و به هر شکل نباید رخ دهد زنگ زدگی اثر نور ماورای بنفش و.... را باید پیش بینی و از آنها جلوگیری کرد؛