نقش گوجه فرنگي در افزايش کارايي پنل‌هاي خورشيدي
تاریخ انتشار: ۱۰ آذر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۵۰۹۸۸۷
خبرگزاری آریا-گروهی از محققان به تازگی اعلام کرده‌اند رنگدانه موجود در گوجه فرنگی (لیکوپن) ممکن است کلید افزایش کارایی پنل‌های خورشیدی باشد. لیکوپن هم دوام و هم کارایی پنل‌های خورشیدی پروسکایت را افزایش می‌دهد.
به گزارش خبرگزاری آریا، یکی از معایب اصلی انرژی خورشیدی در بازده متفاوت پنل‌های خورشیدی نهفته است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
به طور معمول، بازده سلول‌های خورشیدی بسته به مکان، آب و هوا و سایر شرایط طبیعی و نوع سامانه انرژی خورشیدی مورد استفاده از 15 تا 22 درصد متغیر است. هر چند در چند سال اخیر، پیشرفت‌های لازم در فناوری فتوولتائیک به افزایش رقم آن کمک کرده است.
در سال 2022، یکی از باورنکردنی‌ترین اکتشافات در این زمینه به گروهی از محققان چینی مربوط می‌شود که اخیرا دریافته‌اند لیکوپن می‌تواند کارایی سلول‌های خورشیدی مبتنی بر پروسکایت (Perovskite solar cell) را از 20.57 درصد به 23.62 درصد افزایش دهد.
لیکوپن یک آنتی اکسیدان است که گوجه فرنگی را قرمز اما از پوست آن در برابر اشعه فرابنفش نیز محافظت می‌کند. زمانی که لیکوپن روی پنل‌های خورشیدی پروسکایت اعمال می‌شود، می‌تواند آنها را از تخریب ناشی از اشعه فرا بنفش محافظت کند و دوام آنها را افزایش دهد. این رنگدانه همچنین جریان الکتریکی را در صفحات خورشیدی پروسکایت بهبود می‌بخشد.
برخی از انواع پنل‌های خورشیدی عملکرد بهتری نسبت به سایرین دارند. در حال حاضر، بیشتر پنل‌های خورشیدی تجاری (حدود 90 درصد) مبتنی بر سیلیکون هستند، زیرا گزینه‌ای نسبتاً مقرون به صرفه هستند چرا که تا 25 سال عمر می‌کنند و نیازی به نگهداری زیادی ندارند. اما آنها به ندرت از نرخ بهره‌وری 20-25 درصد فراتر می‌روند. انواع مختلفی از پنل‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون وجود دارد:
پنل‌های خورشیدی پروسکایت نستب به پنل‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون کم هزینه و کارآمدتر هستند (نرخ بازدهی آنها حدود 25 درصد است). با این حال، آنها به راحتی با رطوبت، گرما، نور و عوامل دیگر تخریب می‌شوند.
این پنل‌های خورشیدی به دلیل عمر کوتاه‌شان در حال حاضر در بازار قابل رقابت نیستند. با این حال، سایر ویژگی‌های آنها امیدوارکننده است و دانشمندان از جستجوی راه‌های جدید برای افزایش پایداری، دوام و کارایی این پنل‌ها دست برنداشته‌اند. اینجاست که لیکوپن، رنگدانه گوجه فرنگی وارد عمل می‌شود.
لیکوپن یک آنتی اکسیدان طبیعی است. به این ترتیب، اکسیداسیون (واکنش شیمیایی مسئول رادیکال‌های آزاد) را مهار می‌کند. رادیکال‌های آزاد یون‌ها، اتم‌ها یا مولکول‌هایی هستند که تعداد الکترون‌های آنها یکنواخت نیست و آنها را ناپایدار می‌کند و می‌توانند واکنش‌هایی را فعال کنند که دی. ان.ای را تغییر می‌دهد و باعث آسیب سلولی در موجودات زنده می‌شود.
لیکوپن به رادیکال‌های آزاد تولید شده با تابش فرابنفش خورشید متصل می‌شود و آنها را پایدارتر می‌کند. به این ترتیب، این رنگدانه با کاهش آسیب سلولی در بافت پوست، از گوجه فرنگی و سایر میوه‌های قرمز در برابر اشعه فرا بنفش محافظت می‌کند.
با دانستن این موضوع، محققان چینی این فرضیه را مطرح کردند که لیکوپن می‌تواند میزان تخریب پنل‌های خورشیدی پروسکایت تولید شده با اشعه فرابنفش را کاهش و دوام آنها را افزایش دهد.
پس از آزمایش‌ها، آنها دریافتند که لیکوپن مرز‌های دانه را غیرفعال می‌کند، شفافیت را بهبود می‌بخشد و تراکم تله‌های الکترونی که در مجموع باعث افزایش جریان الکتریکی در پنل‌های خورشیدی می‌شود را کاهش می‌دهد و بنابراین کارایی آنها نیز افزایش می‌یابد.
در مورد پنل‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون، یکی از راه‌های بهبود کارایی آنها، افزودن لایه‌های نازک پروسکایت یا سایر مواد جاذب نور (مانند اکسید سیلیکون) است. راه دیگر قرار دادن بازتابنده‌های آینه در زوایای خاص در نزدیکی صفحات خورشیدی است تا به آنها کمک کند نور خورشید بیشتری را جذب کنند.
علاوه بر این، عدسی‌های فرنل (Fresnel lenses) می‌توانند به عنوان متمرکز کننده‌های خورشیدی برای ساخت پنل‌های خورشیدی استفاده شوند که به معنای واقعی کلمه نور خورشید دریافتی را روی سلول‌های خورشیدی خود متمرکز می‌کنند.
فرسنل (Fersnel Lens) نوعی عدسی است که در اصل به همت یک فیزیکدان فرانسوی به نام آگوستن-ژان فرسنل برای فانوس‌های دریایی ساخته شد. طراحی آن به گونه‌ای است که امکان تولید لنز‌هایی با دهانه بزرگ و فاصله کانونی کوچک را فراهم می‌کند، بدون اینکه نیازی به جرم و حجمی از ماده که در لنز‌های سنتی استفاده می‌شود باشد. در مقایسه با لنز‌های سنتی حجیم، عدسی فرسنل بسیار نازک‌تر، بزرگ‌تر و مسطح‌تر است و نور مایل بیشتری را از منبع جذب می‌کند؛ بنابراین این امکان را فراهم می‌آورد که فانوس‌های دریایی از فاصله‌های بسیار دور رویت‌پذیر باشند.
منبع: خبرگزاری آریا
کلیدواژه: کارایی پنل پنل های خورشیدی پروسکایت خورشیدی مبتنی گوجه فرنگی پنل ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.aryanews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری آریا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۵۰۹۸۸۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
افزایش چشمگیر ظرفیت انرژی خورشیدی در بریتانیا
جهان تا پایان مارس ۲۰۲۴ شاهد رشد چشمگیر ظرفیت خورشیدی بود. در این میان بریتانیا با ظرفیت کل ۱۵.۸ گیگاوات در تمام تأسیسات خورشیدی خود سرآمد بود که این امر نشان‌دهنده افزایش ۵.۶ درصدی (۸۳۷ مگاوات) نسبت به مارس ۲۰۲۳ در این کشور است.
به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، ظرفیت کل خورشیدی جهان در سال جاری افزایش چشمگیری داشته است. یکی از کشورهای پیشرو در این زمینه بریتانیا است که تنها در مارس سال جاری میزبان ۱۴ هزار و ۷۳۴ تأسیسات خورشیدی بود که ۶۳ مگاوات به ظرفیت کل خورشیدی آن افزود. این میزان بالاترین رقم برای سال جاری، اما کمتر از سطوح اولیه سال ۲۰۲۳ بود، با این وجود هنوز هم به‌طور قابل‌توجهی بالاتر از میانگین‌های موجود بین سال‌های ۲۰۱۶ تا ۲۰۲۱ است.
در این سال‌ها میانگین تعداد نصب‌های ماهانه حدود سه‌هزار مورد بود، اما پس از کاهش شدید در آوریل ۲۰۲۰ به دلیل اقدامات قرنطینه کووید -۱۹، تأسیسات خورشیدی بریتانیا در نیمه دوم سال ۲۰۲۰ دوباره به فاز عملیاتی بازگشت و از سطوح قبل از همه‌گیری فراتر رفت، بنابراین تعداد این تأسیسات در آن طی ۱۲ ماه گذشته به بیش از ۱۵ هزار مورد افزایش داشته است. ۴۹ درصد معادل هفت هزار و ۷۰۸ مگاوات از ظرفیت این تأسیسات خورشیدی از دسامبر ۲۰۲۳ توسط دو مزرعه خورشیدی عملیاتی تأمین می‌شود.
تأسیسات فتوولتائیک خورشیدی داخلی بریتانیا در حال حاضر ۳۰ درصد از کل ظرفیت خورشیدی کشور را تشکیل می‌دهد، اما این سهم در فاصله ۲۰۱۶ تا ۲۰۲۱ در سطحی کمتر از ۲۵ درصد قرار داشت و به‌تازگی به دلیل افزایش تعداد این تأسیسات شاهد افزایش بوده است، به‌طوری‌که ۸۳ درصد از طرح‌های جدید در مارس ۲۰۲۴ برای نصب روی ساختمان‌های مسکونی از این نوع بود که بالغ بر ۴۷ مگاوات معادل ۷۵ درصد از ظرفیت جدید را تشکیل می‌دهد.
در سال ۲۰۲۳ در مجموع ۱۹۱ هزار و ۵۲۴ تأسیسات جدید به این کشور اضافه شد. بریتانیا وجود ظرفیت جدید، در میان کشورهایی با بیشترین استفاده از انرژی خورشیدی در رتبه پنجم بالاترین رکوردها قرار دارد که دلیل آن اندازه کوچک اکثر تأسیسات جدید است.
کد خبر 750756
جزئیات جدید از دزدیده شدن دختر ۴ ساله کلالهای؛ کارگر ۳۵ ساله قصد فروش یسنا را داشت