پایان نامه مهندسی برق با موضوع سلول خورشیدی
پایان نامه مهندسی برق با موضوع سلول خورشیدی
درپایان نامه مهندسی برق با موضوع سلول خورشیدی گفته می‌شود که سلول خورشیدی یا سلول "فوتوولتائیک"، عمل تبدیل فوتونهای دریافتی از نور خورشید به انرژی الکتریسیته را انجام می‌دهد. سلولهای خورشیدی کاربردهای بسیار گسترده‌ای دارند و به عنوان یکی از فناوریهای کلیدی در دستیابی به منبع انرژی پایدار محسوب می‌شوند. اساس کارکرد سلولهای خورشیدی، قابلیت برخی از مواد برای گسیل (انتشار) الکترونها در اثر برخورد نور به آنهاست.
سیلسیم به عنوان یکی از پرکاربردترین مواد نیمه‌هادی شناخته می‌شود و به عنوان مهمترین ماده در سلولهای خورشیدی کاربرد دارد. درپایان نامه مهندسی برق، نور خورشید متشکل از ذرات بسیار ریزی به نام فوتون تعریف می‌شود که هنگام برخورد این ذرات به اتمهای سیلسیم سلول خورشیدی، انرژی خود را برای آزاد کردن الکترونها مصرف کرده و آنها را از اتمها جدا می‌کنند. فوتونها را می‌توان با توپ سفید در بازی بیلیارد مقایسه کرد که هنگام برخورد به توپهای رنگی انرژی خود را به آنها انتقال می‌دهد. اما این تنها یک بخش از عملکرد سلول خورشیدی است و مرحله لازم بعدی، ایجاد عدم توازن الکتریکی درون سلول خورشیدی به منظور هدایت الکترونهاست.
ایجاد این عدم توازن به واسطه ساختار داخلی سیلسیم امکان‌پذیر است. اتمهای سیلسیم در یک ساختار متراکم کنار هم قرار گرفته‌اند و وارد کردن مقدار کمی از سایر عناصر در این ساختار (داپینگ)، دو نوع سیلسیم تولید می‌شود که سیلسیم نوع n و سیلسیم نوع p نام دارد. با قرارگیری این دو ماده در کنار هم در یک سلول خورشیدی، یک میدان الکتریکی ایجاد می‌شود که هنگام برخورد فوتونها، موجب هدایت منظم الکترونها شده و جریان الکتریکی لازم برای تامین انرژی مورد نیاز در انواع سیستمها و قطعات از ماشین‌حساب گرفته تا ماهواره‌ها فراهم می‌شود. سلولهای خورشیدی، حوزه کاملا جدیدی در داخل کشور محسوب می‌شوند و از اینرو به تازگی تحقیقات گسترده‌ای در زمینه ساخت آنها درپایان نامه مهندسی برقانجام می‌شود.