اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدالتلف الحاصل للخلايا الشمسية نتيجة تعريضها للتشعيع بالإلكترونات
Degradation of GaAs Solar Cells Induced By Electron Irradiation
271
0 0
0.0
(
0
)
نشر من قبل
جامعة تشرين ورقة بحثية
تاريخ النشر
2018
مجال البحث
الهندسة الكهربائية والميكانيكية
والبحث باللغة
العربية
تأليف
عدنان زين الدين( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
يتناول هذا البحث التلف الحاصل للخلايا الشمسية نتيجةً لتعرضها للتشعيع بالإلكترونات. قمنا بتعريض هذه الخلايا لحزم من الإلكترونات ذات تدفق متغير لخلق عيوب فيها تلعب دوراً أساسياً كمراكز إعادة اتحاد غير مشعة (non-radiative recombination centers (. وسعينا لخلق نفس الظروف التي تتعرض لها الخلية الشمسية في الفضاء الخارجي, ثم درسنا التغيرات التي تطرأ على الخصائص الفولطية الضوئية لهذه الخلايا. بينت القياسات أن جهد الدارة المفتوحة لخلية شمسية GaAs يتغير بتابعية جرعة التشعيع الإلكتروني والتي تقع ضمن المجال: 2x1012elec.cm-2 < < 5x1015 elec.cm-2 ووجدنا أنه يساوي: Voc = 1.22-0.04 log V Voc = 2.39-0.12 log V لكل من منطقتي الانتشار وإعادة الاتحاد على الترتيب. وقد وجدنا أن كثافة تيار الدارة المقصورة Jsc تتغير مع تغير جرعة التشعيع الإلكتروني وفق العلاقة: mA.cm-2 Jsc =62.47-3.45 log يظهر تلف الخلايا الشمسية التي درسناها في تناقص الاستطاعة العظمى لها نتيجة تزايد . تم إجراء القياسات في مختبر الأوساط غير المنتظمة واللامتجانسة, جامعة بيير وماري كوري (باريس VI) فرنسا عام 2002, 2001
This article deals with the degradation of solar cells induced by electron irradiation. We have exposed GaAs solar cells to different doses of accelerated electrons to create defects, which play an important role as non-radiative recombination centers. We try to achieve the same conditions to which the solar cells are exposed to in outer space. We have studied the variation of the photovoltaic characteristics of these cells versus electron flux. We found out that the open – circuit voltage of GaAs solar cells varies with the electron irradiation dose j, which we varied in the interval: 2x1012 elec.cm-2 < j <5x1015 elec.cm-2 and we found out that: Voc = 1.22 - 0.04 log j V Voc = 2.39 - 0.12 log j V for both, the diffusion and the recombination zones respectively. The density of the short-circuit current has been measured and we found that the current varies with the electron irradiation dose, according to the relation: Jsc = 62.47 - 3.45 log j mA.cm-2 The degradation of solar cells appears from the decrease of the maximum power when () increases.
المراجع المستخدمة
YAMAGUCHI,M.et al.1997 – Superior radiation –resistant properties of InGaP/GaAs tandem solar cells. Appℓ. Phys. Lett. Vol.70,No.12 pp1566-1568
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يهدف البحث إلى الاستفادة من الطاقة الشمسية كطاقة مجانية لتشغيل مضخة مياه تعمل بالطاقة الشمسية و دراسة تأثير شدة الإشعاع الشمسي على أداء هذه المضخة في ظروف الساحل السوري.
تم شرح آلية تحديد استطاعة المضخة اللازمة و الاستطاعة الكهربائية للألواح الكهروش
مسية اللازمة لعمل المضخة و مساحة هذه الألواح.
كما تم دراسة تأثير شدة الإشعاع الشمسي على أداء مضخة المياه من خلال دراسة أثر ارتفاع الضخ و شدة الإشعاع الشمسي على معدل تدفق الماء في موقع التجربة. بينت الدراسة بأن تدفق المضخة يمر بمرحلتين مع ازدياد قيم الإشعاع الشمسي خلال اليوم. حيث تبين أن تزايد قيمة تدفق المضخة قبل قيمة (520W/m2 ) للإشعاع الشمسي أكبر منها بعد (520W/m2)، و هذا أدى إلى ضياع جزء من الطاقة الشمسية الساقطة خلال اليوم خاصة في الأيام المشمسة، و بلغت قيمة هذا الضياع حوالي (27%) من كمية الطاقة الشمسية الكلية الساقطة في اليوم.
يهدف البحث إلى دراسة تأثير زاوية ميل الألواح الكهروشمسية على كمية الماء المتدفقة باليوم لمضخة مياه تعمل بالطاقة الشمسية، و تحديد الزاوية المثلى لميل هذه الألواح في الساحل السوري خلال أشهر الصيف الأربعة.
بينت الدراسة أن تغيير زاوية ميل الألواح الكهرو
شمسية من (25˚) إلى (35.5˚)، لم يؤثر على منحني العلاقة بين شدة الإشعاع الشمسي و تدفق المضخة خلال اليوم. لكن التأثير الحاصل هو انخفاض كمية الطاقة الشمسية الساقطة على الألواح الكهروشمسية في اليوم، ما أدى إلى انخفاض الاستطاعة الهيدروليكية للمضخة، و بالتالي انخفاض كمية الماء المتدفقة في اليوم. كما بينت الدراسة أن كمية الماء المتدفقة متقاربة عند الزاويتين (25˚) و (22˚) لميل الألواح، مع أفضلية للزاوية (22˚)، و انخفضت كمية الماء من شهر لآخر خلال الأشهر (حزيران، تموز، آب) بنسب لم تتجاوز (2.5%)، أما في شهر أيلول انخفضت حوالي (7.5%). و بقيت عند الزاوية (35.5˚) كمية الماء ثابتة تقريباً خلال الأشهر(حزيران، تموز، آب)، أما في شهر أيلول انخفضت حوالي (6%). و بينت الدراسة بأن كمية الماء المتدفقة انخفضت بنسب كبيرة عند الزاوية (35.5˚) بالمقارنة مع الزاويتين (25˚) و (22˚)، فبلغت نسبة الانخفاض (7.5%,9%,12%,13%) في الأشهر (حزيران، تموز، آب، أيلول) على التوالي.
يهدف هذا البحث إلى دراسة تأثير إضافة العناصر السّبائكية و المعالجة الحرارية لمعدن الزنك في امتصاصيته للطاقة الشمسية, حيث تم تصنيع تسع سبائك أساسها الزنك وتم تغيير نسب إضافة النحاس والألمنيوم إلى الزنك النقي, وكانت نسب إضافة الألمنيوم (10% , 20% , 30%
, 40% , 50%) و ذلك من أجل معرفة تأثير إضافة الألمنيوم إلى الزنك في امتصاصيته للطاقة الشمسية , و نسب إضافة النحاس (20% , 40%), كذلك تم تحضير عينتين من الزنك النقي درجة نقاوته 99.2% إحداهما مصنعة بطريقة التبريد السريع و الأخرى بطريقة التبريد البطيء و ذلك من أجل معرفة تأثير المعالجة الحرارية للزنك في امتصاصيته للإشعاع الشمسي .
و من أجل قياس امتصاصية العينات المحضرة للإشعاع الشمسي تم تصنيع جهاز يعتمد على طرق التبادل الحراري بين الإشعاع الشمسي و السطح المعرض للإشعاع .
بيّنت النتائج المستحصلة أنَّ إضافة كلاً من الألمنيوم و النّحاس إلى الزنك قلل امتصاصية الزنك للإشعاع الشمسي المباشر و إنَّ زيادة نسبة كل من المعدنيين المضافين إلى الزنك قلل من الامتصاصية بشكل مضطرد . كذلك بمقارنة امتصاصية عينتين من الزنك النقي أحدهما تم إنتاجها بطريقة التبريد السريع و الأخرى بطريقة التبريد البطيء تبين أن العينة التي تم إنتاجها بطريقة التبريد السريع امتصاصيتها أفضل للإشعاع الشمسي من العينة التي تم إنتاجها بطريقة التبريد البطيء .
تم في هذا البحث القيام بدراسة تجريبية لآلة تبريد امتصاصية مخبرية ذات استطاعة اسمية 10 [kW] تعمل بوساطة منابع حرارية مختلفة وباستخدام محاليل ثنائية مختلفة وهي مزودة بحساسات كافية لقياس درجات الحرارة والتدفقات والضغوط في مواقع متعددة. تم تحديد خواص تشغ
يل الآلة لأغراض التكييف باستخدام المحلول الثنائي (الماء وبروميد الليثيوم) عند شروط حدية مختلفة, وتحليل تلك الخواص ومناقشتها. أثبتت نتائج التجارب إمكانية عمل آلة التبريد الامتصاصية الشمسية بشكل مستمر عند درجة حرارة تسخين للمولد حوالي 60 [°C] منتجة الماء البارد في المبخر بدرجة حرارة أقل من 10 [°C] وبعامل أداء (عامل إحداث برودة) تتراوح قيمته وسطياً 0,5 وهذا ما يمكننا من استخدام المجمعات الشمسية المسطحة لتشغيل تلك الآلة حيث تتميز تلك المجمعات ببساطة صنعها ورخص ثمنها.
تم تصميم و تنفيذ و تركيب ثلاثة بيوت محمية متشابهة جمالونية الشكل في محطة الأبحاث الزراعية
و البيطرية بجامعة الملك فيصل بغرض زراعة و انتاج محصول الخيار خلال فصل الشتاء. ُ غطيت البيوت
الثلاثة بغطاء من الألياف الزجاجية المدعمة بالبلاستيك بسمك ٠,٨ مم.
و تم تصميم و بناء و استعمال
نظامين مختلفين من نظم التسخين الشمسي: النظام الأول عبارة عن سطح تسخين شمسي علق و ثبت في
الجانب الجنوبي من سقف البيت المحمي الأول، و النظام الثاني عبارة عن وعاء تسخين شمسي مستقل
وضع خارج البيت المحمي الثاني.
الأسئلة المقترحة
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
