راندمان سلول خورشیدی مبتنی بر ساختار ترکیبی از پیزوالکتریک-بیمتریال با استفاده از فنآوری ممز

در این پژوهش، فرآیند تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی با استفاده از قطعه MEMS ی که قادر است با تغییر دما و با استفاده از اثر مستقیم پیزوالکتریک، گرما را به ولتاژ تبدیل کند، بررسیشده و به دنبال دستیابی به بازده بالا، در ررایی و ساخت این نوع سلول خورشیدی MEMS ی مبتنی بر مواد پیزوالکتریک است. این پژوهش، با استفاده از نرم افزار مولتی فیزیک کامسول، به طراحی سلول خورشیدی MEMS ی میپردازد، که از لایههای مختلف مواد با ضریبانبساری متفاوت ساخته شده است. جنس لایه رویی کل مجموعهی سلول خورشیدی، از ماده پیزوالکتریک نیترید آلومینیوم، AlN ، و جنسلایه زیری قسمتهای دو لایه از آلومینیوم میباشد. ازآنجا که AlN هدایت گرمایی بالاتر و ضریب انبساط گرمائی پایینتری نسبت به آلومینیوم دارد، به واسطهی اعمال اختلاف دما در کل مجموعه، استرسی ایجاد میشود و این استرس به دست آمده سبب جابجایی در سلول خورشیدی و نهایتا منجر به تولید پتانسیل، به میزان 5.43 میلی ولت در این مجموعه میشود. با توجه به اینکه این سلول دارای دو بخشمکانیک گرمایی و پیزوالکتریکی است دو بازده محاسبه شده است، بازده مکانیک گرمایی 1.7 % و بازده قسمت پیزوالکتریکی 99 % و کیوفکتور پیزوالکتریکیرا میتوان بدست آورد

کلیدواژه ها:

سلول خورشیدی MEMS ، پیزوالکتریک ، بی متریال ، استرس ، کامسول و ولتاژ