استفاده از سیلیکون ناخالص برای کاهش هزینه تولید صفحات خورشیدی

سیناپرس:این شیوه ضمن کاهش مراحل تولید صفحات خورشیدی، به صرفه جویی قابل توجهی در هزینه و نیروی انسانی لازم خواهد انجامید. تردیدی نیست که انرژی های تجدیدپذیر، گزینه بهتری برای انسان و محیط زیست به حساب می روند. با این حال هزینه تولید تجهیزات مورد نیاز برای تولید این نوع از انرژی ها همچنان یکی از اصلی ترین موانع موجود در مسیر گسترش آنها به شمار می روند. در این میان گروهی از پژوهشگران نروژی توانستند به شیوه ای برای کاهش هزینه تولید صفحات خورشیدی دست یابند. در این شیوه هزینه تولید هر متر مربع از این صفحات تا 90 درصد کاهش می یابد. گفتنی است اصلی ترین هزینه تولید صفحات خورشیدی در حال حاضر به خاطر ماده اولیه آن یعنی سیلیکون است. سیلیکون مورد استفاده در این شیوه جدید هزار برابر ناخالص تر از سیلیکون مورد استفاده در شیوه های رایج است.

در این فرآیند ابتدا یک لوله بسیار ریز شیشه ای (با قطر 3 میلیمتر) ساخته می شود و سپس داخل آن لایه ای از اکسید کلسیم قرار می گیرد و یکی از دو انتهای لوله بسته می شود. سپس داخل این لوله یک سر بسته، مقداری میله ریز سیلیکونی ریخته شده و آن سر لوله هم بسته می شود. سپس این جسم حرارت داده می شود تا سیلیکون ذوب شده و شبشه نرم به دست آید. این ترکیب شیشه/سیلیکون کشیده می شود تا به رشته ای با ضخامت یک صدم لوله اولیه تبدیل شود. محصول نهایی در پایان در ساخت صفحات خورشیدی به کار می رود.

اما این شیوه آن چنان هم جدید نیست، زیرا در ساخت فیبرهای نوری هم از روشی مشابه استفاده می شود. در این شیوه، شاهد رشد بلورهای شیشه در یک مسیر هستیم. از این شیوه برای خالص کردن سیلیکون استفاده می شود. این دانشمندان نروژی بر این باورند که می توان از این شیوه برای کاهش تعداد مراحل لازم برای تولید سفحات خورشیدی بهره گرفت. همچنین آنها توانستند با این شیوه نخستین صفحه خورشیدی را تولید کنند.

در صفحات خورشیدی معمولی، فاصله بین محل دریافت نور خورشیدی و محل تولید الکتریسیته می تواند بزرگ باشد، زیرا در هر صورت سیلیکون خالص موجب تسهیل فرآیند مذکور می شود. اگر از سیلیکون ناخالص در تولید این صفحات استفاده شود، بار جذب نشده پراکنده شده و همین موجب می شود که انرژی به جای تبدیل شدن به الکتریسیته، به گرما تبدیل شده و فرآیند کار را مختلف کند. در لوله های سیلیکونی/شیشه ای این دانشمندان نروژی، فاصله مذکور به حداقل رسیده است و در نتیجه می توان با وجود ناخالصی زیاد سیلیکون، بار زیادی را جذب و به الکتریسیته تبدیل کرد.

این شیوه جدید علاوه بر کاهش مراحل لازم برای تولید صفحات خورشیدی، موجب کاهش انرژی و نیروی انسانی مورد نیاز برای تولید می شود و در نتیجه هزینه تولید را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.

البته شاید هنوز برای اجرایی این شییوه زود باشد، زیرا میزان بهره وری این شیوه فقط 3.6 درصد است، حال آنکه در صفحات خورشیدی معمولی این میزان به 21.5 درصد می رسد. به همین دلیل این پژوهشگران در گام بعدی قصد دارند تلاش خود را بر افزایش میزان کارآمدی این فناوری متمرکز کنند.

منبع

No tags for this post.