تحقیق انرژی خورشیدی
فصل اول
مقدمه
محدود بودن سوخت های فسیلی بر روی زمین و همچنین اثرات سوئی که در ارتباط با استفاده از انرژی هسته ای وجود دارد بشر را بر آن داشت تا بدنبال یک منبع انرژی دیگر برای ادامه حیات خود در روی زمین باشد برای ادامه حیات بشر می تواند دو راه را در پیش گیرد اول اینکه به دنبال راهی برای کنترل همجوشی هسته ای باشد و دوم اینکه بتواند از انرژی خورشید که سرچشمه تمام انرژی های روی زمین است استفاده کند.
استفاده از انرژی خورشید سابقه تاریخی زیادی دارد البته این استفاده بیشتر محدود به انرژی گرمایی خورشید بوده است. در فصل دوم به طور مختصر در این رابطه مطالبی ارائه شده است.
در فصل سوم به طور مختصر در مورد ساختار ملکولی موادی بحث شده است که در مبحث فتوولتائیک استفاده می شوند.
در فصل چهارم کاربردهای انرژی خورشیدی در دنیای امروز آورده شده است. مبحث های این فصل در مورد فعالیت هایی است که در آنها از انرژی گرمایی خورشید استفاده
می شود.
در فصل پنجم مواردی که در عملکرد یک سیستم خورشیدی مؤثر می باشند مثل تشعشع خورشید، درجه حرارت، رطوبت و حرکت هوا اشاره و توضیح مختصری در رابطه با آنها آورده شده است.
فصل های ششم، هفتم، هشتم و نهم بیشتر به معرفی سلول های خورشیدی پرداخته شده است. اینکه سلول های خورشیدی چیست نیازهای یک سلول خورشیدی، این سلول ها چگونه ساخته می شوند و این که سلول های خورشیدی چگونه کار می کنند در فصل دهم اجزای یک مدار فتوولتائیک روش انتخاب آنها و توضیحاتی در مورد آنها آورده شده است. صفحه های خورشیدی، باتری، تبدیل کننده، شارژ کنترلر، اجزای اصلی این مدار هستند در فصل یازدهم و دوازدهم دسته بندی سلول های PV و انواع مختلف این سیستم ها ارائه شده است در فصل سیزدهم عملکرد این اعضاء در شرایط متغییر توضیح داده شده است شرایط محیط و تابش خورشید بر روی عملکرد این سلول ها تأثیر زیادی دارد. در فصل بعدی در مورد متمرکز کننده های نور خورشید و تأثیر استفاده از آنها بر روی صفحات خورشیدی آورده شده است.
در فصل های پانزدهم و شانزدهم در مورد صنعت PV و مطالعاتی که در حال حاضر در روی این صفحات در حال انجام است اشاره شده است در فصل نوزدهم مثال هایی از کاربرد فتوولتائیک ها در دنیای امروز آورده شده است. بیشتر این فعالیت ها منحصر به مکان هایی می شود که از شبکه برق دور هستند و آوردن شبکه برق محلی به این نقاط مقرون به صرفه نیست در فصل بیستم مقاله ای در مورد تحلیل استفاده از انرژی خورشیدی فتوولتائیک در یکی از شهرهای آمریکا آورده شده است که مقرون به صرفه بودن این سیستم را برای استفاده بررسی می کند.
فصل آخر در مورد طراحی و ساخت یک سیستم PV برای تولید برق DC و AC است در این فصل محاسبات لازم برای طراحی با مشخصات دقیق اجزای مدار آورده شده است این که این سیستم برای استفاده مقرون به صرفه است یا نه در فصل نتیجه گیری آورده شده است.
فصل دوم
نیروی خورشیدی در تاریخ
امروزه می‌دانیم که سرچشمه غالب گوناگون شکل‌های گوناگون انرژی مورد استفاده ما انرژی خورشیدی است . منشأ سوخت‌های فسیلی ، جریان آب ، باد ، جزر و مد همگی از انرژی خورشیدی مایه می‌گیرند . سوخت‌های فسیلی روبه پایانند . استفاده از انرژی جریان‌اب و باد و مانند آنها نمی‌توانند تمام انرژی مصرفی جهان را تامین کنند . استفاده ازسوخت‌های هسته‌ای از طریق واکنش‌های شکافت مواد رادیواکتیو موجود در طبیعت مخاطراتی را در بردارد که ادامه روز افزون آن به مصلحت انسان نیست و مهار واکنش همجوشی هسته‌ای هنوز امکان پذیر نشده است . انرژی پایان ناپذیری که در اختیار داریم انرژی خورشیدی است . اما وسایلی که تاکنون برای جمع‌اوری و استفاده از انرژی خورشیدی ساخته شه است هنوز برای ایجاد انرژی مصرفی ما کافی نیست و از طرف دیگر بسیار گران تمام می‌شود . با این وجود دانشمندان دو راه در پیش رو دارند : یکی کنترل واکنش‌های همجوشی هسته‌ای و دیگر یافتن راه های بهتر و ارزان‌تر از انرژی خورشیدی .
آن مقدار انرژی که از خورشید به زمین می رسد بسیار زیاد است ، مقدار کل این انرژی که در هر سال به صورت نور خورشید به زمین می‌رشد حدود 130 مرتبه بیشتر از مقدارانرژی موجود در زغال سنگ ، نفت ، و گاز همه دنیاست .
رومی‌ها خانه‌های کوچک شیشه‌ای ساخته بودند که می‌توانستند در درون آنها گیاهان را پرورش دهند . ممکن است هوای بیرون برای رشد گیاهان بسیار سرد باشد . اما اگر گرمای خورشید در درون این خانه‌های شیشه‌ای گیر بیفتد گیاهان به خوبی درون آنها رشد خواهند کرد . این ساختمان‌های شیشه‌ای خانه‌های سبز یا گل خانه می‌نامند . فرایندی که در اثر آن شیشه یا ماده‌ای دیگر گرما را به صورت گفته شده گیر می‌اندازد اثر گلخانه‌ای نامیده می‌شود .
یونانیان و چینیان باستان کشف کرده بودند که پرتوهای بازتابیده نور خورشید از یک قطعه فلز صیقلی کاو متمرکز می‌شوند و همه آنها در مرکز یا کانون به هم می‌رسند. اولین آینه‌های خمیده‌ای که برای این منظور مورد استفاده قرار گرفتند به شکل نیمکره بودند ، در حدود 230 سال پیش از میلاد ، ریاضی دان یونانی به نام دوسیتئوس نشان داد که آینه‌ای به شکل سهموی برای بازتاباندن پرتوها به یک نقطه بهتر عمل می‌کند . نورخورشید بازتابیده از سطح درونی یک سهموری در یک کانون به هم می رسند و دما در این نقطه بسیار زیاد خواهد بود . چنین آینه هایی کوره‌های خورشیدی نامیده می‌شوند .