مقایسه سلول های گالیم آرسناید (GaAs) و سیلیکونی چند پیوندی عمودی (VMJ) به عنوان مبدل های بکاررفته در سیستم های انتقال الکتریسیته با استفاده از تابش لیزر

در سیستم های انتقال الکتریسیته با استفاده از تابش لیزری، غالباً مبدل های فوتوولتاییک گالیم آرسناید با بازدهی های بالای ۵۰% بکار برده می شوند. اخیراً سلول های سیلیکونی چند پیوندی عمودی نیز به منظور تبدیل نور تکفام به الکتریسیته مورد مطالعه قرار گرفته اند. در اینجا به مطالعه و بررسی این دو فناوری و کاربرد آنها در سیستم های انتقال نوری الکتریسیته پرداخته شده است. نحوه تولید، ساختار، مشخصات فیزیکی و بازدهی تبدیل، بصورت مقایسه ای بررسی شده است. پس از مشاهده نتایج بدست آمده، بنظر می رسد سلول های سیلیکونی VMJ همراه با متمرکز کننده بازدهی تبدیل بالایی (۴۳%) را برای تابش تکفام لیزر با طول موج ۹۷۵ نانومتر نشان می دهند، با وجود این در شرایط مشابه سلول های گالیم آرسناید چند پیوندی و همراه با متمرکز کننده، جفت شدگی بهتری را با تابش لیزرهای دیودی دارد و به بازدهی تبدیل تا ۵۸.۳% در حالتی که توان فرودی ۲۰۰ وات بر سانتیمتر مربع است، دست یافته است. با توجه به توان و ولتاژ خروجی، حتی می توان کاربردهای متفاوتی را برای هریک از فناوری ها در نظر گرفت. اما از نظر پیچیدگی ها و هزینه های تولید، سلول های سیلیکونی وضعیت بهتری دارند. البته در صورت وجود متمرکز کننده ها در پروسه تولید، از این نظر اختلاف چندانی میان دو فناوری وجود ندارد.

کلیدواژه ها:

انتقال نوری انرژی ، گالیم آرسناید ، چند پیوندی عمودی ، لیزر دیودی