مقدمه:
آمارها نشان می‌دهد که با توجه به اتمام منابع انرژی فسیلی انرژی، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر مورد توجه کشورها قرار گرفته است و بر است اساس از سوی انجمن انرژی‌های تجدیدپذیر کنفرانسی در این زمینه برگزار خواهد شد.
نگرانی درخصوص تغییرات زیست محیطی در کنار افزایش قیمت روزافزان نفت و سوخت‌های فسیلی باعث رشد روزافزون مصرف انرژی‌های تجدیدپذیر شده است. انرژی‌های تجدیدپذیر انواعی از انرژی هستند که قابل تولید دوباره آن توسط طبیعت در یک بازه زمانی کوتاه است.
توجه به این نوع انرژی‌ها در سال‌های اخیر با توجه به اتمام منابع انرژی تجدیدناپذیر، افزایش یافته است. به گونه‌ای که در سال ۲۰۰۶ حدود ۱۸ درصد از انرژی مصرفی جهانی از راه انرژی‌های تجدید پذیر بدست آمده است.
روند افزایشی استفاده از انرژی تجدید پذیر باد، زیست توده، زمین گرمایی و خورشیدی
ایران نیز یکی از کشورهای دارای پتانسیل بالای انرژی‌های تجدید پذیر به ویژه خورشیدی است. میزان تابش انرژی خورشیدی در نقاط مختلف جهان متغیر بوده ولی در کمربند خورشیدی زمین، بیشترین مقدار را دارد و ایران نیز در نواحی پرتابش این کمربند واقع شده است و مطالعات نشان می دهد که استفاده از تجهیزات خورشیدی در ایران مناسب بوده و می‌تواند بخشی از انرژی مورد نیاز کشور را تأمین کند.
تعداد روزهای آفتابی ایران ۳۰۰ روز (بیش از دو سوم از سال) گزارش شده است. میزان متوسط تابش خورشید ۴٫۵ تا ۵٫۵ کیلو وات ساعت بر متر مربع در روز است که نشان می‌دهد ایران یکی از کشورهای با پتانسیل بالا در زمینه انرژی خورشیدی است. بر اساس مطالعات انجام شده از سوی آلمان، ایران می‌تواند در مساحتی بیش از ۲۰۰۰ کیلومترمربع، امکان نصب بیش از ۶۰ هزار مگاوات نیروگاه حرارتی خورشیدی را دارد.
فناوری جدید:
فناوری جدید تولید سلول های خورشیدی که توسط پژوهشگران مرکز “آرتی‌آی اینترنشنال” ارائه شده می تواند استفاده از انرژی خورشیدی را بسیار مقرون به صرفه تر از گذشته کند. سلول های خورشیدی آرتی‌آی از لایه های انعطاف پذیر و سبک تشکیل شده و پتانسیل تولید در حجم بالا و فرآیندهای پوششی ارزان را دارند.
سلول های خورشیدی آرتی‌آی از محلول ذرات نیمه هادی شکل گرفته اند که به نام “نقاط کوانتومی کلوئیدی” شناخته می شوند. این سلول های خورشیدی می توانند با هزینه ای بسیار کمتر از سلول های خورشیدی رایج، کارایی تبدیل انرژی مشابه با آنها را ارائه کنند.
انرژی خورشیدی به عنوان یک انرژی تجدیدپذیر و منبع تولید برق بدون انتشار کربن شناخته می شود، اما هزینه بالای “فتوولتائیک”ها که وظیفه تبدیل نور خورشید به برق را بر عهده دارند، آهنگ گسترش استفاده و سازگاری با این منبع انرژی را کند کرده است.
این در شرایطی است که سلول های خورشیدی آرتی‌آی ار موادی کم هزینه و تکنیک های تولیدی استفاده می کند که به کاهش هزینه های اولیه تولید فتوولتائیک ها، شامل مواد، زیرساخت های سرمایه ای و انرژی مصرفی در زمان تولید منجر می شوند.
تجزیه و تحلیل های مقدماتی هزینه های مواد این فناوری نشان می دهند که هزینه تولید این سلول ها می تواند کمتر از ۲۰ دلار برای هر متر مربع باشد. این رقم تقریبا ۷۵ درصد کمتر از هزینه تولید سلول های خورشیدی رایج است.
به گفته “اِتان کِلم” یکی از دانشمندان مرکز آرتی‌آی و از پژوهشگران حاضر در پروژه اخیر، در حال حاضر انرژی خورشیدی حدود یک درصد از کل انرژی جهانی را تامین می کند و کاهش چشمگیر در هزینه های مواد و تولید فتوولتائیک ها برای افزایش استفاده از این منبع انرژی پاک ضروری است. بر همین اساس، فناوری جدید تولید سلول های خورشیدی کاهش هزینه های بالای تولید فتوولتائیک ها را هدف گذاری کرده و می تواند نقشی موثر در تحقق این هدف داشته باشد.
در آزمایش های انجام شده، سلول های خورشیدی جدید کارایی بیش از ۵ درصدی تبدیل نیرو را به ثبت رسانده که مشابه با دیگر فناوری های فتوولتائیک است. این در شرایطی است که کارایی این وسایل عمدتا به مقدار نوری که جذب می کنند، مرتبط است. خوشبختانه تکنیک های مختلفی برای افزایش جذب نور خورشید در سلول های خورشیدی وجود دارند که می توانند به افزایش چشمگیر عملکرد این وسایل کمک کنند.
افزون بر این، سلول های خورشیدی آرتی‌آی از لایه های انعطاف پذیر و سبک تشکیل شده و پتانسیل تولید در حجم بالا و فرآیندهای پوششی ارزان را دارند. این مساله به کاهش هرینه های سرمایه ای و افزایش تولید منجر می شود. بر خلاف سلول های خورشیدی قدیمی، سلول های آرتی‌آی قابلیت تولید در دمای اتاق را داشته و از این رو کاهش هرچه بیشتر انرژی مورد نیاز و هزینه تولید را در پی دارند.
از امتیازات ویژه سلول های خورشیدی آرتی‌آی نیز می توان به حساسیت بیشتر به اشعه فروسرخ اشاره کرد که به آنها اجازه می دهد از طیف گسترده تری از نور خورشید برای تولید برق استفاده کنند.
