عنوان

طراحی و ساخت متمرکزکننده ی درخشان خورشیدی با راندمان بالا

پ۲۴۶۹۸

per

طراحی و ساخت متمرکزکننده ی درخشان خورشیدی با راندمان بالا

محمد سروش سلطانی والا

مهندسی برق وکامپیوتر

۱۴۰۰

۶۹ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

مهندسی برق گرايش افزاره های میکرو و نانو الکترونیک

۱۴۰۰/۰۴/۲۶

امروزه کاهش ذخایر انرژی های تجدید ناپذیر از یک طرف و مسایل و مشکلات محیط زیستی از طرف دیگر، ضرورت پیشرفت و توسعه فناوری های وسیع و با هزینه کم برای کاهش مصرف انرژی های تجدیدناپذیر بالاخص سوخت های فسیلی، با استفاده از منابع تجدیدپذیر را نسبت به هرزمان دیگری بااهمیت تر کرده است. با این وجود انرژی های پاک و تجدیدپذیر نسبت به سوخت های فسیلی توجیه اقتصادی ندارند. بدین علت هزینه استفاده از این قبیل تکنولوژی ها باید کاهش یابد. متمرکزکننده های درخشان خورشیدی برخلاف سلول های خورشیدی متداول و معمول بسیار کم هزینه هستند. متمرکزکننده های درخشان خورشیدی از مواد فلورسنت و نقاط کوانتومی بهره می برند و با جذب نور خورشید توسط این مواد و نشر آن در طول موج بیشتر جز پیشران های تکنولوژی های نوین است. با توجه به قانون بازتاب کلی داخلی، فوتون های منتشره از مواد مذکور، به لبه های متمرکزکننده که متصل به سلول خورشیدی هستند، هدایت شده و در آنجا به انرژی الکتریکی تبدیل می شوند.در این پایان نامه، هدف طراحی و ساخت سیستم اندازه گیری دقیق متناسب با متمرکزکننده ی درخشان خورشیدی با بازده و راندمان بالا برای تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی می باشد که به عنوان جایگزینی برای سلول های خورشیدی متداول در کاربردها و نیازهای مختلف مطرح است. در ساختار متمرکزکننده ی درخشان خورشیدی مطروحه از نقاط کوانتومی گرافنی استفاده شده است.هدف نهایی این کار اندازه گیری های دقیق پارامترهای الکتریکی و اپتیکی ساختار به منظور حصول به بهترین راندمان ممکن تبدیل نور خورشید به جریان برق است. برای محیط مد نظر ساختار از ماده پلی متیل متا اکریلات استفاده شده است. نانوذرات گرافنی سنتز شده و سپس در محیط شفاف پلی متیل متا اکریلات به صورت کامپوزیت ایجاد شده است و سپس با طراحی و ساخت تجهیزات لازم، اقدام به اندازه گیری های لازم برای تعیین مشخصات متمرکزکننده ی درخشان خورشیدی ساخته شده می شود. برای اطمینان از نتایج بدست آمده، مقایسه با محاسبات نظری انجام پذیرفته شده است

Nowadays, reduction of renewable energy resources on the one hand and environmental issues and problems on the other hand, has increased the need for the development of large-scale and low-cost technologies to reduce the consumption of non-renewable energies, especially fossil fuels using renewable sources than ever before and has made it more important. However, clean and renewable energy is not economically justified compared to fossil fuels. Therefore, the cost of using such technologies must be reduced.Luminescent Solar Concentrators (LSC) are very inexpensive, unlike conventional Solar Cells. Luminescent Solar Concentrators use fluorescent materials and quantum dots, and by absorbing sunlight through these materials and emitting them at longer wavelengths, they are among the pioneers of new technologies. According to the law of Total Internal Reflection, the emitted photons from these materials are directed to the concentrating edges that are connected to the Solar Cell, where they are converted into electrical energy.In this thesis, the aim is to design and build an accurate measurement system suitable for a high efficiency Luminescent Solar Concentrator to convert solar energy into electrical energy, which is considered as an alternative to common solar cells in various applications and needs. Graphene quantum dots are used in the proposed Luminescent Solar Concentrator structure.The ultimate goal is to accurately measure the electrical and optical parameters of the structure in order to achieve the best possible conversion efficiency of sunlight into electricity. Poly Methyl Methacrylate (PMMA) was used as the substrate and media of the structure. . Graphene nanoparticles are synthesized and then composite in a transparent Poly Methyl Methacrylate medium, and then, by designing and manufacturing the necessary equipment, the necessary measurements are made to determine the characteristics of the solar concentrator. Comparison with theoretical calculations has been performed to ensure the obtained results.

Design and Fabrication of High Efficiency Luminescent Solar Concentrator

سروش سلطانی والا

‏ محمدعلی

تهيه کننده

‏ رستمی

‏یدی پور

‏ علی

‏ رضا

استاد راهنما

استاد مشاور

‏ تبریز