نویسنده : حبیب الله علیخانی
منبع:راسخون
منبع:راسخون
این مقاله در مورد توسعه ها و پیشرفت های علمی ایجاد شده در فعالیت های تحقیقاتی مربوط به تکنولوژی سلول های سوختی، از سال 1954 تا زمان حال، صحبت می کند. متخصصین علم مواد تشخیص داده اند که ویژگی های بالقوه ی نیمه رساناهای گروه III-V جدول تناوبی، مواد آلی و مواد تولید شده با نانوتکنولوژی می توانند برای تولید سلول های سوختی مورد استفاده قرار گیرند( سلول های سوختی همچنین سلول های فتوولتایی نامیده می شوند. این مهم است که به این نکته توجه کنید که سلول های فتو ولتایی نه تنها دوستار محیط زیست هستند، بلکه منابعی تمیز، با بازده بالا، قابل اطمینان، و پیوسته نیز هستند. چرا تکنولوژی سلول های خورشیدی امروزه اهمیت ویژه ای پیدا کرده است؟ افزایش قیمت نفت، حملات تروریستی به تأسیسات نفتی، قیمت بالای سوخت، ناسازگاری این سوخت ها با محیط زیست، شرایط آب و هوایی نامناسب و اثرات گازهای گلخانه ای به برنامه ریزان انرژی این مسئله را گوشزد می کند که باید دنبال منابع انرژی باشند که بوسیله ی آنها مصرف منابع انرژی فسیلی( مانند زغال سنگ، نفت و گاز) کاهش یابد و همچنین منابع تمیز انرژی برای حفاظت از این کروه ی خاکی ایجاد گردد. توجه کنید که در زمان تولید برق با استفاده از منابع سوختی مانند زغال سنگ، گاز و چوب، کربن دی اکسید انتشار می یابد. علاوه بر این زغال سنگ استخراج شده از معادن زغال سنگ باید به محل نیروگاه ها انتقال یابد. این انتقال نیز با صرف هزینه و وقت انجام می شود.
نیروگاه های هسته ای بسیار پر هزینه هستند و زمان زیادی برای ساخت آنها صرف می شود. اخیرا یک برنامه ریزی در مورد ساخت دو کارخانه تولید برق با استفاده از زغال سنگ در ایالت اوتای آمریکا، به دلیل مسائل مربوط به گرم شدن زمین و همچنین هزینه ی بالای این نوع از کارخانه ها، کنسل شد. مطالعه ای که اخیرا انجام شده است، نشان داد که تا سال 2025، تولید برق با استفاده از زغال سنگ بیشتر از تولید برق با انرژی هسته ای یا گاز طبیعی، هزینه دارد( حتی اگر انتشار کربن دی اکسید به بالاترین مقدار پیش بینی شده بوسیله ی متخصصین، برسد). یک گزارش صنعتی- تحلیلی دیگر پیش بینی می کند که قیمت عمده ی الکتریسیته در سال 2015 به میزان 35 تا 65 درصد افزایش می یابد( اگر کنگره ی آمریکا لایحه ای برای تحریم کامل اثرات گلخانه ای یا آلاینده های بر پایه ی کربن، تصویب کند). ساخت و نصب یک نیروگاه هسته ای نیازمند یک سرمایه گذاری بیش از 3 میلیارد دلاری است و حداقل 2 تا 3 سال زمان نیاز دارد. علاوه بر این، ذخیره سازی و دفن زباله های رادیواکتیو مسائل جدی ایجاد می کند. نیروگاه های برق می توانند همچنین از گاز طبیعی استفاده کنند اما گاز طبیعی نیز از لحاظ هزینه و نگهداری ماده ی مناسبی نیست.
به علت دلایل گفته شده در بالا، متخصصین بخش انرژی علاقه مند به استفاده از منابع انرژی جایگزین مانند توربیت های بادی، توربین های آبی، و سلول های خورشیدی هستند. این مسئله همچنین دارای اهمیت است که تکنولوژی فوتوولتایی مستقیم ترین روش برای تبدیل انرژی خورشید به انرژی الکتریکی است که در آن انتشار گاز دی اکسید کربن و اثرات گلخانه ای وجود ندارد. انرژی الکتریکی بر پایه ی اثر فوتوولتایی اولین بار در سال 1839 مشاهده شد. یک وسیله ی فوتوولتایی دارای یک اتصال p-n در یم ماده ی نیمه رساناست که با تابش نور خورشید به آن، انرژی الکتریکی تولید می کند. ولتاژ ایجاد شده در طول اتصال به ویژگی های ماده ی نیمه رسانای نوع p و n و ثابت تفوذ این مواد، مربوط است. یک مدل تئوری یک بعدی از یک سلول فوتوولتایی در شکل 1 آورده شده است. جذب نور خورشید در محیط نیمه رسانا رخ می دهد. سیلیسیم یک ماده ی نیمه رسانای ضعیف است. بنابراین دارای میزان جذب حداقل می باشد. این ماده ی نیمه رسانا که در توسعه ی سلول های خورشیدی فوتوولتایی مورد استفاده قرار می گیرد، باید تحت تابش مقدار زیادی از پرتوهای خورشید قرار داشته باشد تا بتواند مقدار انرژی زیادی را جمع آوری کند.
یک بررسی انجام شده در سال 2003 بر روی سهم بازار تکنولوژی های جدید که در زمینه ی سلول های سوختی، نشان داد که تقریبا 55 % از این سیستم ها بر پایه ی تکنولوژی سیلیسیم پلی کریستال هستند( همانگونه که در شکل 2 دیده می شود). 30 درصد دیگر بر اساس تکنولوژی سیلیسیم تک کریستال، 5.6 درصد بر اساس تکنولوژی سیلیسیم آمورف، 6 درصد بر اساس تکنولوژی برش های سیلیسیم بر روی CZ و 3.5 درصد بر اساس تکنولوژی ریبون های نازک ساخته شده اند. تحقیقات علمی انجام شده بر روی سلول های خورشیدی تولید شده با استفاده از لایه های نازک کادمیوم تلوراید( CdTe) نشان داد که یک چنین وسایلی دارای هزینه ی تولید بالایی هستند و بازده پایینی نیز دارند. بیشترین علاقه در ساخت سلول های خورشیدی استفاده از لایه های نازک تولید شده از اکسید ایندیوم- قلع است، اما این مواد نیز هزینه ی تولید بالایی دارند. البته این هزینه می تواند با استفاده از لیزرهای حالت جامد (که در 1064 میکرون کار می کنند) و همچنین استفاده از پالس های باریک در سرعت های رفرش بالا، به نسبت قابل توجهی کاهش یابد.
شدت خورشیدی( I ) در دمای 28 درجه ی سانتیگراد و در سطح دریا، تعریف شده است. ولتاژهای بالاتر با اتصال سری سلول ها قابل حصول است در حالی که توان خروجی بالاتر با اتصال موازی آنها قابل حصول می باشد. توان خالص سلول تولید شدت خورشیدی( I=100 mW/〖cm〗^2 ) است و بازده تبدیل این وسیله هم اکنون در حدود 16 درصد سلول سیلیکونی است. یک واحد خورشیدی ممکن است شامل چندین سلول متصل شده به هم ( به صورت سری و موازی) باشد که با استفاده از تکنیک های پیشرفته به هم متصل و کپسوله شده اند. طراحی واحد خورشیدی باید به گونه ای باشد که میزان بازده حداکثر باشد تا بتوان توان خروجی مورد نیاز را فراهم نمود. این واحدها می توانند بر روی صفحات خورشیدی به صورت پیکربندی موازی و سری قرار داده شوند تا بدین صورت قابلیت تولید توان معین حاصل شود. سلول های خورشیدی باید به صورت بسته های مختلف تولید شوند تا بدین صورت کارایی الکتریکی سیستم توان الکتریکی برای یک کاربرد خاص، بهینه باشد. این مسئله مهم است که به این نکته توجه کنید که سلول های خورشیدی با قطرهای 57، 90 و 100 میلی متر موجود می باشند. علاوه بر این، سلول های نیمه، یک چهارم و یا سایر شکل های را می توان در جاهای خاص مورد استفاده قرار داد. این واحدهای مختلف از بسته بندی های مختلف برای کپسوله کردن استفاده می کنند تا بتوانند بیشترین صرفه ی اقتصادی را در محیط های آب و هوایی مختلف ایجاد کنند. برای کاربردهای زیادی، رابرهای سیلیکونی برای آب بندی و محافظت از سلول مورد استفاده قرار می گیرد. پلی کربنات یا شیشه نیز باید برای محافظت بالا و مناسب از این مواد در برابر شرایط مکانیکی خطرناک مورد استفاده قرار گیرد. تمام واحد ها باید به گونه ای طراحی و ساخته شوند که نیاز به نگهداری و تعمیرات آنها حداقل بوده و قابلیت خود تمیز شوندگی نیز داشته باشند تا بدین وسیله عمر مفید آنها افزایش یابد. سایر وسایل مانند تنظیم کننده ی ولتاژ و سخت افزارهای نظارت برای کامل شدن یک سیستم تولید برق خورشیدی، ضروری است.
همانطور که قبلا گفتیم، یک تعداد زیاد از سلول ها و واحدهای خورشیدی برای ایجاد یک توان معین و قابل قبول، مورد نیاز است. پایه ی صفحه ای این واحد ها باعث ایجاد یکپارچگی مکانیکی می شود در حالی که پوشش شیشه ای سلول ها را از خطر فاکتورهای محیطی مانند باران، گرد و غبار، باد، رطوبت و ذرات موجود در هوا، حفظ می کند. این پوشش باید تا حد ممکنه شفاف باشد تا بتواند حداکثر نور خورشید را انتقال دهد و مقدار جذب و انعکاس آن حداقل باشد. صفحات نمونه وار که به صورت تجاری موجود می باشند دارای طولی برابر با 48 اینچ هستند و عرض آنها 18 اینچ و ضخامتشان از 2 اینچ بیشتر نمی شود. وزن این صفحات کمتر از 20 پوند است. آنالیزهای کامپیوتری برای بدست آوردن ماکزیمم بازده ضروری است. این آنالیزها باید زاویه ی مناسب میان صفحه ی خورشیدی و نور خورشید را تعیین کند تا محل قرار گیری بهینه ی صفحه ی خورشیدی تعیین شود.
برخی از جنبه های معماری در باید مد نظر قرار داشته باشد. بخش های بتونی ساختمان باید برای نصب پنجره ها و نورگیرها مهیا باشند تا بواسطه ی استفاده از نور خورشید، میزان مصرف انرژی الکتریکی کاهش یابد. شیشه های مخصوصی باید برای پنجره ها استفاده شود تا اجازه دهد نور خورشید از شیشه عبور کند اما اشعه های مضر ماروراء بنفش و فرو سرخ عبور نکنند تا بدینوسیله دفترها خنک بمانند. استفاده از یک پوشش در سمت جنوب می تواند از تابش مستقیم نور خورشید به داخل ساختمان جلوگیری کند در حالی که استفاده از شیشه های الکتروکروماتیک می تواند آنها را در تمام ساعات روز شفاف نگه دارد. سقف های بلند باعث می شوند نور در دفاتر و نواحی که نور خورشید می تابد، نفوذ کند و برای افزایش نفوذ می توان از نفوذ دهنده ها استفاده کرد. لامپ های فلئورسنت با مصرف انرژی کم باید در اتصالات و مدارات مورد استفاده قرار گیرد تا بدین وسیله میزان مصرف انرژی کاهش یابد.
طراحان ساختمان های با مصرف انرژی کم پیشنهاد می کنند تا پمپ های حرارتی ژئوترمال برای سرمایش و گرمایش ساختمان تعبیه گردد. پمپ حرارتی هیدروترمال دارای این مزیت است که می تواند از سرد بودن عمق زمین استفاده کند( عمق زمین دارای دمای ثابت 10 درجه ی سانتیگراد است). این عمق از محل تا محلی دیگر متفاوت است اما در Northern کالیفورنیا این عمق در 6 فوتی زمین قرار دارد. وقتی جریان های آب در ساختمان از داخل لوله هایی که در این عمق نصب شده اند، عبور می کنند، این بخش مثل یک مبدل حرارتی عمل می کند و حرارت تولید شده در تابستان خارج و حرارت مورد نیاز در زمستان تأمین می شود. این راه تهویه و گرمایش ساختمان را با حداقل نیاز به انرژی الکتریکی تأمین می کند. بنابراین، پمپ های ژئوترمال می توانند بدون ایجاد هیچ اثر گلخانه ای، کار کنند. مصرف انرژی الکتریکی همچنین می تواند با استفاده از صفحات نمایشگر LCD و استفاده از وسایل با بهره ی انرژی بالا، کاهش یابد.
استفاده از پشت بام ها با ظرفیت تولید انرژی خورشیدی بالا در همه جای دنیا مد نظر قرار گرفته است. کارخانه هایی در آلمان، اسپانیا، ژاپن و هلند وجود دارند که در حال توسعه ی منابع انرژی خورشیدی هستند که بر روی پشت بام ها نصب می شوند. در ایالات متحده ی آمریکا، بازار تأسیسات فوتوولتایی تولید انرژی خورشیدی که بر روی پشت بام ها نصب می شوند، سالانه 40 % افزایش می یابد. این رشد در اسپانیا در سال 2006، 100 % رشد کرده است. بازار خورشیدی آلمان در سال 2006 گسترش زیادی پیدا کرده است اما آلمان در آینده ی نزدیک تأسیسات خورشیدی بیشتری نصب می کند. کالیفورنیا دومین بازار رو به گسترش این محصولات است که این گسترش بیشتر در زمینه ی نصب تأسیسات خورشیدی بر روی پشت بام هاست. در سال 2006، بخش تجاری 66 درصد ظرفیت جدید در ایالات متحده ی آمریکا نصب کرده است( این مقدار در سال 2001، 14 درصد بوده است).
در مارس 2007، Applied Materials در کالیفورنیا یک کارخانه برای نصب یک سیستم خورشیدی 1.9 MW بر روی پشت بام های مجتمع خود در شهر Sunnyvale، تأسیس نمود. در انگلستان، Tesco( یک فروشگاه زنجیره ای انگلیسی) در نظر دارد تا تأسیساتی را مورد استفاده قرار دهد که بیش از 2 MW انرژی خورشیدی تولید می کند.
سلول های خورشیدی فوتوولتایی برای مبدل های مورد استفاده در کاربردهای فضایی
انرژی خورشیدی بزرگترین منبع انرژی است که در زمین موجود است. این منبع هزاران برابر بزرگتر از سایر منابع انرژی است و منبعی قابل اطمینان و دوستدار محیط زیست است. انرژی خورشید منبعی است که به خوبی در همه جا پراکنده شده است و می تواند در هر متر مربع از زمین، انرژی معادل 1 kW تولید می کند. آرایه های خورشیدی فوتوولتایی بهترین گزینه ی انرژی در کاربردهای ارتباطاتی، ماهمواره ای و تجسسی است.
جنبه های طراحی و نیازمندی های لازمه برای سلول های، آرایه ها و صفحات خورشیدی مورد استفاده در ماهواره ها یا فضاپیماها با جنبه ها و نیازمندی های لازمه برای سایر کاربردها، متفاوت است. ماژول ها و سلول های خورشیدی دارای بازده تبدیل بالا، قابلیت اطمینان و یکپارچگی مکانیکی بالایی هستند و از آن ها می توان در دوره های زمانی 8 تا 12 سال تحت تابش های فضایی، استفاده نمود. سلول های سوختی دارای اتصالات n-p نسبت به سلول های دارای اتصال p-n ترجیح داده می شود زیرا نوع اول دارای مقاومت در برابر تابش بالاتری هستند. سلول های خورشیدی دارای تک کریستال به طور گسترده در ماهواره های ارتباطاتی و وسایل فضایی مورد استفاده قرار می گیرند. یک آرایه ی خورشیدی از یک تعداد زیاد سلول خورشیدی تشکیل شده است که به صورت ردیف های سری و موازی قرار می گیرند. سلول های خورشیدی به طور مستقیم به زیرلایه ای متصل می شود که این زیرلایه از دو صفحه ی فایبرگلاسی تشکیل شده اند که به یک هسته ی لانه زنبوری آلومینیومی متصل شده اند. چسب های مناسب برای نگه داشتن ماژول های سلول خورشیدی بر روی زیرلایه مورد استفاده قرار می گیرد. این بخش ها در هنگام کار با گستره های مختلفی از دما در تماس اند. گستره ی دمای متغیر و نیازبه عمر مفید بالا باعث می شود ویژگی های طراحی را به طور سخت گیرانه در نظر گرفت. دماهای آرایه های خورشیدی مورد استفاده در ماهواره ها به طور نمونه وار در گستره ی دمای 32 تا 68 فارنهایت است مگر در زمان هایی که بردار خورشید موازی محور چرخش باشد( شکل 4). در این حالت دمای سلول خورشیدی به 176 فارنهایت می رسد. دمای صفحه ی خورشیدی ارتفاعات کم بیشتر است که علت آن بازتابش های نور خورشیدی است که از از طرف زمین به صفحه می رسد.
طراحی صفحه و ماژول خورشیدی و نیازمندی های کاربردی برای ماهواره هایی که در داخل مدارات استوایی هماهنگ قرار می گیرد، بسیار مهم می باشد. پیکربندی های طراحی شده از آرایه ها و ماژول های خورشیدی قابلیت اطمینان مناسب و کارایی ثابتی را تحت شرایط دمایی مختلف ایجاد می کنند. رویه به سمت تولید آرایه های خورشیدی سبک تر و همچنین استفاده از مدارات بالاتر موجب شده است تا تغییرات دمایی بیشتر شود. این تغییرات دمایی، عمر مفید بالای مورد نیاز و قابلیت اطمینان بالاتر موجب شده تا طراحی اتصالات این گروه از سیستم های خورشیدی نیاز به دقت و ممارست بیشتری داشته باشد. مولیبدن و کوار( Kovar: آلیاژی از آهن، نیکل و کبالت) بهترین گزینه برای اتصالات داخلی این سلول های خورشیدی است. علت استفاده از این مواد، نزدیک ضرایب انبساط حرارتی این مواد به سیلیکون است. این مواد باید با توجه به سیکل های دمایی انتخاب شوند. در مورد آرایه های چرخنده، که دارای تغییرات دمایی کمتری هستند، اتصالات داخلی از جنس نقره و مس می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در آخرین تکنولوژی آرایه های ماهواره ای، از تکنیک های جوش کاری به جای لحیم کاری اتصالات داخلی سلول های خورشیدی استفاده شده است.
نیروگاه های هسته ای بسیار پر هزینه هستند و زمان زیادی برای ساخت آنها صرف می شود. اخیرا یک برنامه ریزی در مورد ساخت دو کارخانه تولید برق با استفاده از زغال سنگ در ایالت اوتای آمریکا، به دلیل مسائل مربوط به گرم شدن زمین و همچنین هزینه ی بالای این نوع از کارخانه ها، کنسل شد. مطالعه ای که اخیرا انجام شده است، نشان داد که تا سال 2025، تولید برق با استفاده از زغال سنگ بیشتر از تولید برق با انرژی هسته ای یا گاز طبیعی، هزینه دارد( حتی اگر انتشار کربن دی اکسید به بالاترین مقدار پیش بینی شده بوسیله ی متخصصین، برسد). یک گزارش صنعتی- تحلیلی دیگر پیش بینی می کند که قیمت عمده ی الکتریسیته در سال 2015 به میزان 35 تا 65 درصد افزایش می یابد( اگر کنگره ی آمریکا لایحه ای برای تحریم کامل اثرات گلخانه ای یا آلاینده های بر پایه ی کربن، تصویب کند). ساخت و نصب یک نیروگاه هسته ای نیازمند یک سرمایه گذاری بیش از 3 میلیارد دلاری است و حداقل 2 تا 3 سال زمان نیاز دارد. علاوه بر این، ذخیره سازی و دفن زباله های رادیواکتیو مسائل جدی ایجاد می کند. نیروگاه های برق می توانند همچنین از گاز طبیعی استفاده کنند اما گاز طبیعی نیز از لحاظ هزینه و نگهداری ماده ی مناسبی نیست.
به علت دلایل گفته شده در بالا، متخصصین بخش انرژی علاقه مند به استفاده از منابع انرژی جایگزین مانند توربیت های بادی، توربین های آبی، و سلول های خورشیدی هستند. این مسئله همچنین دارای اهمیت است که تکنولوژی فوتوولتایی مستقیم ترین روش برای تبدیل انرژی خورشید به انرژی الکتریکی است که در آن انتشار گاز دی اکسید کربن و اثرات گلخانه ای وجود ندارد. انرژی الکتریکی بر پایه ی اثر فوتوولتایی اولین بار در سال 1839 مشاهده شد. یک وسیله ی فوتوولتایی دارای یک اتصال p-n در یم ماده ی نیمه رساناست که با تابش نور خورشید به آن، انرژی الکتریکی تولید می کند. ولتاژ ایجاد شده در طول اتصال به ویژگی های ماده ی نیمه رسانای نوع p و n و ثابت تفوذ این مواد، مربوط است. یک مدل تئوری یک بعدی از یک سلول فوتوولتایی در شکل 1 آورده شده است. جذب نور خورشید در محیط نیمه رسانا رخ می دهد. سیلیسیم یک ماده ی نیمه رسانای ضعیف است. بنابراین دارای میزان جذب حداقل می باشد. این ماده ی نیمه رسانا که در توسعه ی سلول های خورشیدی فوتوولتایی مورد استفاده قرار می گیرد، باید تحت تابش مقدار زیادی از پرتوهای خورشید قرار داشته باشد تا بتواند مقدار انرژی زیادی را جمع آوری کند.
روند تاریخی توسعه ی سلول های فوتوولتایی
سلول های خورشیدی اولین بار برای تولید انرژی الکتریکی در وسایل فضایی و سیستم های ارتباطاتی ماهواره ای مورد استفاده قرار گرفت( در اواخر دهه ی 1950). علت استفاده از این وسایل در این ادوات، عدم نیاز به نگهداری در دوره ی زمانی طولانی(5 تا 10 سال)، قابلیت اطمینان بالا و عدم به خطر افتادن بازده تبدیل در گذر زمان است. سلول های خورشیدی سیلیسیمی برای تولید برق در ماهواره ی وانگورد( Vanguard satellite) مورد استفاده قرار گرفت( این ماهواره در سال 1958 در مدار قرار گرفت. بعد از آن یک چنین سلول هایی به طور مکرر در ماهواره های زمینی مورد استفاده قرار استفاده قرار گرفت. با این حال کاربردهای فضایی عمده ترین بازار این نوع از سلول ها در بیش از دو دهه می باشد. در سال 1973، پیشگامان در زمینه ی مهندسی انرژی، تشخیص دادند که اثر فوتوولتایی قابل لمس ترین کاندیدا برای سوخت های غیر فسیلی آینده است. فعالیت های تحقیقاتی بر روی سلول های فوتوولتایی نشان داد که اگر تکنولوژی سلول سوختی برای کاربردهای تجاری و خانگی مورد استفاده قرار گیرد، هزینه های توسعه و قیمت اجزای این سیستم ها با یک فاکتور 1000 کاهش می یابد. در حال حاضر قیمت سیستم های توان متصل شده به شبکه با یک فاکتور تقریبی 100 کاهش می یابد.یک بررسی انجام شده در سال 2003 بر روی سهم بازار تکنولوژی های جدید که در زمینه ی سلول های سوختی، نشان داد که تقریبا 55 % از این سیستم ها بر پایه ی تکنولوژی سیلیسیم پلی کریستال هستند( همانگونه که در شکل 2 دیده می شود). 30 درصد دیگر بر اساس تکنولوژی سیلیسیم تک کریستال، 5.6 درصد بر اساس تکنولوژی سیلیسیم آمورف، 6 درصد بر اساس تکنولوژی برش های سیلیسیم بر روی CZ و 3.5 درصد بر اساس تکنولوژی ریبون های نازک ساخته شده اند. تحقیقات علمی انجام شده بر روی سلول های خورشیدی تولید شده با استفاده از لایه های نازک کادمیوم تلوراید( CdTe) نشان داد که یک چنین وسایلی دارای هزینه ی تولید بالایی هستند و بازده پایینی نیز دارند. بیشترین علاقه در ساخت سلول های خورشیدی استفاده از لایه های نازک تولید شده از اکسید ایندیوم- قلع است، اما این مواد نیز هزینه ی تولید بالایی دارند. البته این هزینه می تواند با استفاده از لیزرهای حالت جامد (که در 1064 میکرون کار می کنند) و همچنین استفاده از پالس های باریک در سرعت های رفرش بالا، به نسبت قابل توجهی کاهش یابد.
چرا انرژی خورشیدی؟
تقاضا برای انرژی همواره اولین نیروی محرکه در توسعه ی ظرفیت های صنعتی است. اختراع موتور بخار جرقه ای برای ایجاد انقلاب صنعتی بوجود آورد و سپس یک انقلاب انرژی بر اساس چوب و زغال سنگ بوجود آمد. پس از آن، رشد پیوسته ی اقتصاد انرژی بر روی انواع مختلفی از انرژی مانند انرژی هسته ای، باد، آب، نفت و گاز متمرکز شد. انرژی هسته ای گران قیمت است و همچنین دارای مشکلاتی در زمینه ی تولید زباله های هسته ای است. منابع انرژی الکتریکی که از زغال سنگ، چوب، گاز و نفت استفاده می کنند، دارای آلودگی زیادی هستند و انتشار گاز دی اکسید کربن نیز یکی دیگر از مشکلات این منابع می باشد. تمام این منابع تولید انرژی الکتریسیته نیازمند سرمایه گذاری های فراوانی هستند و همچنین هزینه ی نگهداری آنها نیز بالاست. در مورد نیروگاه های برق زغال سنگی، سرمایه گذاری زیاد، هزینه ی بالای حمل و نقل زغال سنگ و تأخیر در رسیدن سوخت به نیروگاه در آب و هوای نامساعد، می تواند مشکلات جدی ایجاد کند. به عبارت دیگر، یک منبع انرژی خورشیدی منبعی بدون آلودگی محیط زیستی، خودکفا، قابل اطمینان، کامل، فنا ناپذیر و با هزینه ی نگهداری کم می باشد که سالها می توان از آن استفاده نمود و هزینه ی نگهداری متوسطی دارد. با وجود همه ی این مزیت های بیان شده برای سلول های خورشیدی و گذشت 55 سال از اختراع آن، سلول های خورشیدی ولتایی تنها 0.04 درصد از انرژی الکتریکی تولید شده در شبکه های توزیع برق دنیا را به خود اختصاص می دهند. علت این مسئله قیمت بالای سلول های خورشیدی است که استفاده از آنها بوسیله ی استفاده کنندگان عادی را محدود کرده است. بر اساس بررسی های آماری که در سال 2007 بر روی مصرف انرژی، انجام شد، مشخص گردید که 30 درصد از انرژی الکتریکی بوسیله ی زغال سنگ، 16 درصد از گاز طبیعی، 15 درصد از ژنراتورهای آبی، 9 درصد از نفت خام، 4 درصد از رآکتورهای هسته ای و تنها 1 درصد از سلول های خورشیدی، تأمین می شود. در ایالات متحده ی آمریکا، تمام انواع انرژی خورشیدی کمتر از 0.1 درصد از تقاضای موجود برای انرژی الکتریکی را فراهم می کند. تمام کشورهای صنعتی و اروپایی مانند ایالات متحده ی آمریکا، آلمان، ژاپن، بزریل، ایتالیا، اسپانیا و سایر کشورهای اروپایی به سمت تولید انرژی با سلول های خورشیدی تمایل پیدا کردند زیرا تولید برق از سایر منابع مانند زغال سنگ، انرژی هسته ای، گاز طبیعی و نفت، نیازمند سرمایه گذاری بالا هستند و موجب انتشار کربن دی اکسید و گازهای گلخانه ای می شود.تشخیص پارامترهای و جنبه های طراحی بحرانی در سلول های خورشیدی سیلیکونی
سلول های خورشیدی تولید شده بر اساس نیمه رساناهای سیلیکونی بیشترین کاربرد عملی و قابل اطمینان از اثر فوتو ولتایی هستند. یک اتصال نیمه هادی ساده و توانمند را می توان از تک کریستال های سیلیکونی تولید نمود. از اتصالات با مقاومت پایین در این سلول ها استفاده می شود تا در زمان برخورد نور خورشید با این سلول ها بتوان انرژی الکتریکی بالایی تولید نمود. تقریبا یک ولتاژ DC در حدود 0.45 ولت در هر سلول ایجاد می شود( بدون در نظر گرفتن ابعاد این سلول ها). جریان DC و بنابراین توان تولید شده به طور فراوانی به ناحیه ای از سلول بستگی دارد که با نور در تماس است. این جریان همچنین به قابلیت جذب ویفر سیلیکونی که در میان دو اتصال قرار دارد نیز بستگی دارد( شکل 3). این نکته مهم است که بدانید قابلیت جذب بالاتر مواد نیمه رسانا باعث می شود تا ولتاژ ترمینال های سلول افزایش یابد. در مورد یک ماده ی با قابلیت جذب پایین مانند سیلیکون، بیشتر حامل ها در نزدیکی سطح تشکیل می شوند. بر اساس محاسبات ابتدایی، می توان خروجی مستقیمی در گستره ی 250 mW برای یک سلول 57 mm تا حدود 1000 mW برای یک سلول 100 mm بدست آورد( تحت شرایط استاندارد). شرایط استاندارد بوسیله ی NASA به عنوان
شدت خورشیدی( I ) در دمای 28 درجه ی سانتیگراد و در سطح دریا، تعریف شده است. ولتاژهای بالاتر با اتصال سری سلول ها قابل حصول است در حالی که توان خروجی بالاتر با اتصال موازی آنها قابل حصول می باشد. توان خالص سلول تولید شدت خورشیدی( I=100 mW/〖cm〗^2 ) است و بازده تبدیل این وسیله هم اکنون در حدود 16 درصد سلول سیلیکونی است. یک واحد خورشیدی ممکن است شامل چندین سلول متصل شده به هم ( به صورت سری و موازی) باشد که با استفاده از تکنیک های پیشرفته به هم متصل و کپسوله شده اند. طراحی واحد خورشیدی باید به گونه ای باشد که میزان بازده حداکثر باشد تا بتوان توان خروجی مورد نیاز را فراهم نمود. این واحدها می توانند بر روی صفحات خورشیدی به صورت پیکربندی موازی و سری قرار داده شوند تا بدین صورت قابلیت تولید توان معین حاصل شود. سلول های خورشیدی باید به صورت بسته های مختلف تولید شوند تا بدین صورت کارایی الکتریکی سیستم توان الکتریکی برای یک کاربرد خاص، بهینه باشد. این مسئله مهم است که به این نکته توجه کنید که سلول های خورشیدی با قطرهای 57، 90 و 100 میلی متر موجود می باشند. علاوه بر این، سلول های نیمه، یک چهارم و یا سایر شکل های را می توان در جاهای خاص مورد استفاده قرار داد. این واحدهای مختلف از بسته بندی های مختلف برای کپسوله کردن استفاده می کنند تا بتوانند بیشترین صرفه ی اقتصادی را در محیط های آب و هوایی مختلف ایجاد کنند. برای کاربردهای زیادی، رابرهای سیلیکونی برای آب بندی و محافظت از سلول مورد استفاده قرار می گیرد. پلی کربنات یا شیشه نیز باید برای محافظت بالا و مناسب از این مواد در برابر شرایط مکانیکی خطرناک مورد استفاده قرار گیرد. تمام واحد ها باید به گونه ای طراحی و ساخته شوند که نیاز به نگهداری و تعمیرات آنها حداقل بوده و قابلیت خود تمیز شوندگی نیز داشته باشند تا بدین وسیله عمر مفید آنها افزایش یابد. سایر وسایل مانند تنظیم کننده ی ولتاژ و سخت افزارهای نظارت برای کامل شدن یک سیستم تولید برق خورشیدی، ضروری است.همانطور که قبلا گفتیم، یک تعداد زیاد از سلول ها و واحدهای خورشیدی برای ایجاد یک توان معین و قابل قبول، مورد نیاز است. پایه ی صفحه ای این واحد ها باعث ایجاد یکپارچگی مکانیکی می شود در حالی که پوشش شیشه ای سلول ها را از خطر فاکتورهای محیطی مانند باران، گرد و غبار، باد، رطوبت و ذرات موجود در هوا، حفظ می کند. این پوشش باید تا حد ممکنه شفاف باشد تا بتواند حداکثر نور خورشید را انتقال دهد و مقدار جذب و انعکاس آن حداقل باشد. صفحات نمونه وار که به صورت تجاری موجود می باشند دارای طولی برابر با 48 اینچ هستند و عرض آنها 18 اینچ و ضخامتشان از 2 اینچ بیشتر نمی شود. وزن این صفحات کمتر از 20 پوند است. آنالیزهای کامپیوتری برای بدست آوردن ماکزیمم بازده ضروری است. این آنالیزها باید زاویه ی مناسب میان صفحه ی خورشیدی و نور خورشید را تعیین کند تا محل قرار گیری بهینه ی صفحه ی خورشیدی تعیین شود.
کاربردهای سیستم های برق خورشیدی
از آنجایی که سیستم های انرژی فوتوولتایی یک منبع بدون نیاز به سوخت، بدون آلودگی و بدون قطعی، فراهم می کند، سیستم های انرژی خورشیدی برای بسیاری از کاربردها مانند لامپ های جلوگیری کننده از برخورد هواپیماها، پمپ های آب مورد استفاده در آبیاری، منبع الکتریسیته ی مورد استفاده در خانه ها و ساختمان های تجاری، فرستنده های هشدار دهنده ی محیطی، حصارهای الکتریکی دورافتاده، هشدار دهنده های ورود افراد بیگانه به محیط های تحت کنترل، پخش برنامه های آموزشی تلویزیونی، راه آهن، ایستگاه های رله ی رادیویی، سنسورهای کمک ناوبری، سیستم های اطلاع دهنده ی زلزله که در اقیانوس ها وصل می شوند، هشدار دهنده های مواقع اورژانسی، ماهواره های ارتباطی و سیستم های موشکی مورد استفاده در جستجو و اکتشافات فضایی، مورد استفاده قرار می گیرند. متداول ترین کاربردهای این سیستم های انرژی خورشیدی در زیر مورد بررسی قرار می گیرند.منابع برق خورشیدی برای خانه ها و ساختمان های صنعتی
هم اکنون، سیستم های تولید الکتریسیته ی خورشیدی برای خانه ها و ساختمان های صنعتی بیشترین توجه را به خود اختصاص داده است. اخیرا دیوید کاندا( David Kaneda)( صاحب ساختمان اداری San Jose) اعلام کرد که ساختمان اداری وجود دارد که بدون نیاز به الکتریسیته کار می کند. این ساختمان هیچ کربن دی اکسیدی یا گاز گلخانه ای انتشار نمی دهد و برای گرمایش و تهویه، نیازمند هیچ سوخت فسیلی نیست. سازنده ی ساختمان San Jose و موسسه ی Santa Clara( مؤسسه ای که بوسیله ی این فرد تأسیس گشته است) از سیستم هایی برای روشنایی و برق این ساختمان استفاده کرده اند که از آخرین تکنولوژی موجود در زمینه ی سلولهای خورشیدی بهره می گیرد. او صفحات خورشیدی ساختمان خود را بر روی سقف ساختمان تعبیه نموده است در این سلول ها با گذر انرژی خورشید، برق مورد نیاز ساختمان از طریق نور خورشید، تأمین می شود. اخیرا سازنده ی ساختمان Santa Clara شروع به تجهیز ساختمان های قدیمی به صفحات خورشیدی کرده است. این فرد این کار را با این هدف آغاز نموده است که بتواند ساختمان ها مسکونی و اداری را دوستار محیط زیست بسازد. این مهم است که به این نکته توجه کنید که نور خورشید برخی اوقات به همراه نورهای فلئورسنت زیبایی همراه می شوند. آقای دیوید کاندا لوله های گاز طبیعی تعبیه شده برای گرمایش ساختمان ها را قطع کرده و یک روش جایگزین برای گرمایش ساختمان پیشنهاد کرده است که انرژی الکتریکی خورشیدی نامیده می شود. این انرژی با استفاده از نصب کردن تعداد کافی از صفحات فوتو ولتایی انجام می شود به نحوی که الکتریسیته ی تولیدی توان تأمین بار الکتریکی 30 kW را دارد. این انرژی خورشیدی 30 kW تمام نیازهای گرمایشی، سرمایشی و نوری ساختمان را در طی روز برآورده می کند. سه ناحیه وجود دارد که مصرف انرژی الکتریسته در آنها بالاست: یکی نورپردازی، دیگری گرمایش و سرمایش و مورد آخر بارهای جانبی مانند کامپیوترها، پرینترها، آون های میکرو ویو، یخچال ها و سایر چیزهایی هستند که به دیوار متصل می شوند.
طراحان ساختمان های با مصرف انرژی کم پیشنهاد می کنند تا پمپ های حرارتی ژئوترمال برای سرمایش و گرمایش ساختمان تعبیه گردد. پمپ حرارتی هیدروترمال دارای این مزیت است که می تواند از سرد بودن عمق زمین استفاده کند( عمق زمین دارای دمای ثابت 10 درجه ی سانتیگراد است). این عمق از محل تا محلی دیگر متفاوت است اما در Northern کالیفورنیا این عمق در 6 فوتی زمین قرار دارد. وقتی جریان های آب در ساختمان از داخل لوله هایی که در این عمق نصب شده اند، عبور می کنند، این بخش مثل یک مبدل حرارتی عمل می کند و حرارت تولید شده در تابستان خارج و حرارت مورد نیاز در زمستان تأمین می شود. این راه تهویه و گرمایش ساختمان را با حداقل نیاز به انرژی الکتریکی تأمین می کند. بنابراین، پمپ های ژئوترمال می توانند بدون ایجاد هیچ اثر گلخانه ای، کار کنند. مصرف انرژی الکتریکی همچنین می تواند با استفاده از صفحات نمایشگر LCD و استفاده از وسایل با بهره ی انرژی بالا، کاهش یابد.
استفاده از پشت بام برای نصب سیستم انرژی خورشیدی
استفاده از پشت بام، صف اولیه ی در تکنولوژی تولید انرژی خورشیدی است و بیشترین توجه را بوسیله ی شرکت های بزرگی همچون گوگل، Applied Materials، Target، Kohl's، Wal-Marts، Tesco Supermarket در انگلستان به خود اختصاص داده است. همچنین شرکت های بزرگی در آلمان، اسپانیا، استرالیا، ژاپن، برزیل نیز در این زمینه در حال کار هستند. تنها در انگلستان، ظرفیت تولید برق خورشیدی از 3MW در سال 2003 تا 185 MW در سال 2007 افزایش یافته است و بیش از 70 % از تأسیسات خورشیدی در کالیفورنیا قرار دارد زیرا این ایالت دارای معافیت مالیاتی است. برای مثال پشت بام شرکت گوگل از 9222 صفحه ی خورشیدی پلی سیلیکون تشکیل شده است. این سیستم ها تولید برق خورشیدی قادر است پیش از غروب آفتاب، 9000 kWh برق تولید کند. واحدهای خورشیدی تقریبا تمام فضای پشت بام ها در 8 ساختمان را پر کرده اند. هر ردیفی از پشت بام های گاراژها دارای صفحات خورشیدی هستند که الکتریسسته تولید می کنند. گوگل ادعا می کند که تمام این صفحات برقی معادل 1.9 MW برق تولید می کنند. این مقدار از الکتریسیته می تواند 30 % از تقاضای انرژی ساختمان ها در زمان اوج مصرف را تأمین کند( این مقدار الکتریسیته می تواند برق 1000 خانه در کالیفورنیا تولید کند. تأسیسات خورشیدی گوگل بزرگترین تأسیسات در آمریکای شمالی محسوب می شود.استفاده از پشت بام ها با ظرفیت تولید انرژی خورشیدی بالا در همه جای دنیا مد نظر قرار گرفته است. کارخانه هایی در آلمان، اسپانیا، ژاپن و هلند وجود دارند که در حال توسعه ی منابع انرژی خورشیدی هستند که بر روی پشت بام ها نصب می شوند. در ایالات متحده ی آمریکا، بازار تأسیسات فوتوولتایی تولید انرژی خورشیدی که بر روی پشت بام ها نصب می شوند، سالانه 40 % افزایش می یابد. این رشد در اسپانیا در سال 2006، 100 % رشد کرده است. بازار خورشیدی آلمان در سال 2006 گسترش زیادی پیدا کرده است اما آلمان در آینده ی نزدیک تأسیسات خورشیدی بیشتری نصب می کند. کالیفورنیا دومین بازار رو به گسترش این محصولات است که این گسترش بیشتر در زمینه ی نصب تأسیسات خورشیدی بر روی پشت بام هاست. در سال 2006، بخش تجاری 66 درصد ظرفیت جدید در ایالات متحده ی آمریکا نصب کرده است( این مقدار در سال 2001، 14 درصد بوده است).
در مارس 2007، Applied Materials در کالیفورنیا یک کارخانه برای نصب یک سیستم خورشیدی 1.9 MW بر روی پشت بام های مجتمع خود در شهر Sunnyvale، تأسیس نمود. در انگلستان، Tesco( یک فروشگاه زنجیره ای انگلیسی) در نظر دارد تا تأسیساتی را مورد استفاده قرار دهد که بیش از 2 MW انرژی خورشیدی تولید می کند.
ظرفیت نصب جهانی سلول های فوتوولتایی در جهان
این جالب توجه است که بدانیم کشورهایی که از سلول های خورشیدی استفاده می کنند، کشورهایی نیستند که همواره تحت تابش نور خورشید باشند. متخصصین انرژی خورشیدی نشان دادند که در سال 2005، سه کشور 90 % ظرفیت انرژی خورشیدی ( به میزان 3075 MW ) را به خود اختصاص داده اند که این مقدار از توان تولیدی در سال 2007 به میزان 4500 MW رسید. به دلیل افزایش هزینه ی سوخت، گاز و الکتریسیته، بیشتر کشورها در اروپا و برخی کشورهای آسیایی توجه خاصی به تولید برق از طریق منابع تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی دارند. به طور نمونه وار، قیمت الکتریسیته بیش از 20 سنت بر هر کیلو وات ساعت است که دو برابر بیشتر از قیمت در ایالات متحده ی آمریکاست. در اواسط دهه ی 1990، ژاپن و آلمان شروع به سرمایه گذاری در زمینه ی تولید انرژی از منابع قابل تجدید، کردند. آلمان بیش از 200000 مهندس و متخصص را برای بررسی نحوه ی تولید برق از انرژی خورشیدی، به خدمت گرفت. ظرفیت نصب جهانی سلول های خورشیدی در جدول 1 آورده شده است.
انرژی خورشیدی بزرگترین منبع انرژی است که در زمین موجود است. این منبع هزاران برابر بزرگتر از سایر منابع انرژی است و منبعی قابل اطمینان و دوستدار محیط زیست است. انرژی خورشید منبعی است که به خوبی در همه جا پراکنده شده است و می تواند در هر متر مربع از زمین، انرژی معادل 1 kW تولید می کند. آرایه های خورشیدی فوتوولتایی بهترین گزینه ی انرژی در کاربردهای ارتباطاتی، ماهمواره ای و تجسسی است.
جنبه های طراحی و نیازمندی های لازمه برای سلول های، آرایه ها و صفحات خورشیدی مورد استفاده در ماهواره ها یا فضاپیماها با جنبه ها و نیازمندی های لازمه برای سایر کاربردها، متفاوت است. ماژول ها و سلول های خورشیدی دارای بازده تبدیل بالا، قابلیت اطمینان و یکپارچگی مکانیکی بالایی هستند و از آن ها می توان در دوره های زمانی 8 تا 12 سال تحت تابش های فضایی، استفاده نمود. سلول های سوختی دارای اتصالات n-p نسبت به سلول های دارای اتصال p-n ترجیح داده می شود زیرا نوع اول دارای مقاومت در برابر تابش بالاتری هستند. سلول های خورشیدی دارای تک کریستال به طور گسترده در ماهواره های ارتباطاتی و وسایل فضایی مورد استفاده قرار می گیرند. یک آرایه ی خورشیدی از یک تعداد زیاد سلول خورشیدی تشکیل شده است که به صورت ردیف های سری و موازی قرار می گیرند. سلول های خورشیدی به طور مستقیم به زیرلایه ای متصل می شود که این زیرلایه از دو صفحه ی فایبرگلاسی تشکیل شده اند که به یک هسته ی لانه زنبوری آلومینیومی متصل شده اند. چسب های مناسب برای نگه داشتن ماژول های سلول خورشیدی بر روی زیرلایه مورد استفاده قرار می گیرد. این بخش ها در هنگام کار با گستره های مختلفی از دما در تماس اند. گستره ی دمای متغیر و نیازبه عمر مفید بالا باعث می شود ویژگی های طراحی را به طور سخت گیرانه در نظر گرفت. دماهای آرایه های خورشیدی مورد استفاده در ماهواره ها به طور نمونه وار در گستره ی دمای 32 تا 68 فارنهایت است مگر در زمان هایی که بردار خورشید موازی محور چرخش باشد( شکل 4). در این حالت دمای سلول خورشیدی به 176 فارنهایت می رسد. دمای صفحه ی خورشیدی ارتفاعات کم بیشتر است که علت آن بازتابش های نور خورشیدی است که از از طرف زمین به صفحه می رسد.
ایستگاه های رله ی رادیویی
ماهواره های ارتباطی فرکانس بسیار بالا/ میکرو ویو( UHF) و ایستگاه های مرکزی ارسال و تقویت داده ها که معمولا بر روی بلندی ها، بیابان ه و مناطق دورافتاده قرار می گیرند، به آسانی قابل دسترس نیستند. با استفاده از سیستم های انرژی خورشیدی اجازه داده می شود تا این ایستگاه ها بدون نیاز به حمل و نقل سوخت کار کنند و نیاز به انتقال مداوم انرژی به این مکان ها نیز برطرف می شود. در نتیجه هزینه ی نگهداری این وسایل کاهش می یابد. آخرین ارزیابی های انجام شده، نشان می دهد که ژنراتورهای خورشیدی هم اکنون برای تولید انرژی در وسایل ارتباطاتی این چنینی، سنسورهای نظارت بر محیط زیست و سیستم های کنترلی کشورهایی مانند ایالات متحده ی آمریکا، کانادا، ژاپن، ایتالیا، استرالیا، کشورهای اروپایی و سایر کشورها کاربرد دارد.سنسورهای کمک ناوبری
ژنراتورهای تولید انرژی خورشیدی به طور گسترده برای لامپ های باند فرود هواپیما و سیستم های اعلام خطر ساحلی و سایر تأسیسات دریایی و با ارتفاع بلند کاربرد دارند. توجه کنید که قابلیت اطمینان، شرایط محیطی و محافظت در برابر محیط های خورنده باید در طراحی اصولی یک چنین سیستم هایی مد نظر قرار گیرد. این سیستم های تولید برق خورشیدی نیازمند نگهداری اندکی هستند و درنتیجه استفاده از آنها نسبت به سیستم های باطری سنتی دارای صرفه جویی های زیادی است.شبکه های ارتباطی در راه آهن ها
شبکه های ارتباطی در راه آهن ها که بوسیله ی آنها قابلیت ایجاد ارتباط میان قطارها و ایستگاه ها فراهم می شود، یکی دیگر از کاربردهای مهم این سلول های خورشیدی هستند. ژنراتورهای خورشیدی به طور قابل توجهی برای کاهش خطرات در خطوط راه آهن ها مهم می باشند. این وسایل منابعی قابل اطمینان و پیوسته را برای وسایلی همچون لامپ ها، نوارهای هشداردهنده و دروازه های موجود دردوراهی ها فراهم می کنند. بر اساس یک ارزیابی انجام شده در سال 2006، تنها در انگلستان 185000 دو راهی محافظت نشده در خطوط راه آهن وجود دارد. مدارات ردیابی، سیگنال های مخابراتی و وسایل ایمنی راه آهن که نشاندهنده ی حضور یک قطار در محل معینی از خطوط راه آهن هستند، می توانند از انرژی خورشیدی استفاده کنند( هم اکنون این سیستم ها از باتری و منابع برق مرسوم استفاده می کنند). بزرگترین مزیت های استفاده از انرژی خورشیدی در این بخش ها، قابلیت اطمینان و صرفه جویی اقتصادی این منابع انرژی است. شرکت های مشغول در زمینه ی راه آهن در ایالات متحده ی آمریکا، کانادا، مکزیک و سایر کشورهای صنعتی از ژنراتورهای خورشیدی برای برق رسانی به این سیستم های عملیاتی حیاتی استفاده می کنند.برنامه های آموزشی تلویزیونی
هم اکنون از سیستم های تولید برق خورشیدی برای اجرای برنامه های آموزشی تلویزیونی در روستاهای آفریقایی و سایر کشورهای جهان سوم استفاده می شود. در این مناطق سیگنال های تلویزیونی هم از طریق سیستم های انتشار شهری و هم ماهواره موجود می باشد. سیستم های مرسوم تولید انرژی الکتریکی مانند باتری ها و ژنراتورهای دیزلی گران قیمت هستند و نیازمند نگهداری مداوم هستند. جالب این است که برنامه های آموزشی تلویزیونی به طور کامل در کشورهای آفریقایی مانند نیجریه مورد استفاده قرار می گیرد. پیکربندی های سیستم های برق خورشیدی برای بخش های انتشار سیگنال های تلویزیونی( بر پایه ی ماهواره) با ظرفیت تولید 5 و 12 kW برق در شکل 5 نشان داده شده است.
/ج
