علی نادری

سوخت های فسیلی منبع اصلی انرژی هستند، مقدار زیادی گاز دی اکسید کربن ( CO2)، به دلیل احتراق سوخت های فسیلی تولید می شود. علاوه بر این، منبع پایدار انرژی نیستند، امروزه تقاضای جهانی انرژی به دلیل افزایش جمعیت، صنعتی شدن و استفاده گسترده از مواد دیجیتالی تقریباً در هر قسمت از زندگی روزمره ما در حال رشد است[1]. همواره این سؤال مهم مطرح است که آیا منابع انرژی های فسیلی در قرن های آینده، جوابگوی نیاز انرژی مورد مصرف جهان برای بقا، تکامل و توسعه خواهند بود یا خیر؟ حداقل به دو دلیل عمده، پاسخ این سؤال منفی است و باید منابع جدید انرژی راجایگزین این منابع نمود. این دلایل عبارت اند از: 1) محدودیت و درعین حال مرغوبیت انرژی های فسیلی؛ چرا که این سوخت ها از نوع انرژی شیمیایی متمرکز بوده و مسلماً کاربردهای بسیار بهتر از احتراق دارند. 2) مسائل و مشکلات زیست محیطی؛ به طوری که امروزه حفظ سلامت اتمسفر از مهم ترین پیش شرط های توسعه اقتصاد پایدارجهانی به شمار می آید. پیش بینی می شود که میزان تقاضای جمعیت جهانی به انرژی در سال2050، به حدود 13 تراوات برسد و دستاوردهای جدید بایستی توانایی پاسخگویی به این تقاضا را داشته باشند[2]. استخراج انرژی الکتریکی از گرما، ذغال سنگ، باد، خورشید، آب و غیره روش های رایج هستند. اما تولید برق با کمک انرژی خورشیدی به دلیل مزایای ذاتی آن از جمله غیر آلاینده بودن، تجدیدپذیری و زمان تبدیل بسیار کمتر، روش بهتری نسبت به سایر روش های ذکر شده در نظر گرفته می شود. علاوه بر این، برای تولید برق به هیچ قطعه متحرکی نیاز ندارد[3]. سلول های خورشیدی می توانند جایگزین مناسبی برای سوخت های فسیلی باشند[1]. سلول های خورشیدی تجاری، اساساً ساختارهای دیود پیوندیp-n هستند که برای دریافت تابش خورشید ساخته شده اند. که یا از اتصالات همسان p-n ساخته شده اند که برای ساخت آن از یک ماده استفاده شده است، یا اتصالات چندگانه که از دو ماده مختلف استفاده شده است، یا حتی چند اتصالی، و اصول همه آن ها یکسان است[4]. از زمان توسعه جدی این فن آوری در دهه1950، ساختا رهای مختلفی با استفاده از مواد مختلف نیمه هادی توسط محققان مورد بررسی قرار گرفته است تا به بازده تبدیل بالاتر دست یابند[5]. انتظار می رود تولید سالانه جهانی فتوولتائیک تا سال 2020 به 500 گیگاوات برسد.(75 گیگاوات در سال 2016)، ( این یکی