دراسة حالة العالم الحقيقي: استخدام الكوسول في النموذج الخاص بكفاءة الخلية الشمسية وأدائها

إن الطاقة الشمسية مورد حيوي من مصادر الطاقة المتجددة، ونموذج كفاءتها يساعد على تحقيق الحد الأمثل من تصميمات الخلايا الشمسية، وتعدّية الفيزياء الشمسية في السوق المشتركة لشرق السودان (C COMSOL) برمجيات محاكاة تستخدم لتحليل وتحسين أداء الخلايا الشمسية في ظل ظروف مختلفة، وتقدم هذه المادة دراسة حالة في العالم الحقيقي تبين كيف يمكن استخدام الكوسول لهذا الغرض.

وضع محاكاة

وتشمل الخطوة الأولى وضع نموذج مفصل لهيكل الخلايا الشمسية، بما في ذلك طبقات مثل الموصل شبه الموصل، والغطاء المضاد للانفجار، والاتصالات، وتُدخل الممتلكات المادية مثل الرقم القياسي للانكماش، والسلوك الكهربائي، ومعاملات الامتصاص في نظام كومسول، ثم تُعرَّف الظروف الحدودية ومعايير التطهير على سيناريوهات العالم الحقيقي البسيط.

تحليل الكفاءة والأداء

وباستخدام النموذج المبني، تجري عمليات المحاكاة لتقييم قياسات الأداء الرئيسية مثل المسارات الحالية ذات الدائرة القصيرة، وفولط الدائرة المفتوحة، والكفاءة العامة، ويحسب البرنامج كيفية تفاعل الضوء مع الخلية، بما في ذلك التأمل والاستيعاب وتوليد الناقلات، وتختبر الاختلافات في الممتلكات المادية ومعايير التصميم لتحديد التكوينات المثلى.

النتائج والتعظيم

وكشفت الدراسة الإفرادية أن تعديل سميك معدّل التصفيق قد حسّن استيعاب الضوء بنسبة 15 في المائة، إضافة إلى أنَّ التنسيب على نحو أمثل أدى إلى انخفاض الخسائر الكهربائية، وأدت هذه البصيرة إلى تصميم نموذجي مع زيادة الكفاءة بنسبة 20 في المائة مقارنة بالنماذج الأولية.

مداخل رئيسية