سيستمهاي فتوولتاييک

به پديده‌اي که در اثر تابش نور بدون استفاه از مکانيزم‌هاي محرک، الکتريسيته توليد کند پديده فتوولتائيک و به هر سيستمي که از اين پديده‌ها استفاده کند سيستم فتوولتائيک گويند. سيستم‌هاي فتوولتائيک يکي از پر مصرف‌ترين کاربرد انرژي‌هاي نو مي‌باشند و تاکنون سيستم‌هاي گوناگوني با ظرفيت‌هاي مختلف (?/? وات تا چند مگاوات) در سراسر جهان نصب و راه اندازي شده‌است و با توجه به قابليت اطمينان و عملکرد اين سيستم‌ها هر روزه بر تعداد متقاضيان آنها افزوده مي‌شود. از سري و موازي کردن سلولهاي آفتابي مي‌توان به جريان و ولتاژ قابل قبولي دست يافت. در نتيجه به يک مجموعه از سلولهاي سري و موازي شده پنل (Panel) فتوولتائيک مي‌گويند. امروزه اينگونه سلولها عموماً از ماده سيليسيم تهيه مي‌شود و سيليسيم مورد نياز از شن و ماسه تهيه مي‌شود که در مناطق کويري کشور، به فراواني يافت مي‌گردد. بنابراين از نظر تأمين ماده اوليه اين سلولها هيچگونه کمبودي در ايران وجود ندارد.

نيروگاه‌هاي خورشيدي که انرژي خورشيد را به برق تبديل مي‌کنند اميد است در آينده با مزاياي قاطعي که در برابر نيروگاه‌هاي فسيلي و اتمي دارند به خصوص اينکه سازگار با محيط زيست مي‌باشند، مشکل برق بخصوص در دوران انجام ذخائر نفت و گاز را حل نمايند. تأسيس و بکارگيري نيروگاه‌هاي خورشيدي آينده‌اي پر ثمر و زمينه‌اي گسترده را براي کمک به خودکفايي و قطع وابستگي کشور به صادرات نفت فراهم خواهد کرد

نيروگاه‌هاي خورشيدي نياز به سوخت ندارند و برخلاف نيروگاه‌هاي فسيلي که قيمت برق توليدي آنها تابع قيمت نفت بوده و هميشه در حال تغيير مي‌باشد. در نيروگاه‌هاي خورشيدي اين نوسان وجود نداشته و مي‌توان بهاي برق مصرفي را براي مدت طولاني ثابت نگهداشت.

نيروگاه‌هاي خورشيدي بخصوص دودکشهاي خورشيدي با هواي گرم احتياج به آب ندارند لذا براي مناطق خشک مثل ايران بسيار حائز اهميت مي‌باشند.

نيروگاه‌هاي خورشيدي مي‌توانند با توليد برق به شبکه سراسري برق نيرو برسانند و در عين امکان تأمين شبکه‌هاي کوچک ناحيه‌اي، احتياج به تأسيس خطوط فشار قوي طولاني جهت انتقال برق ندارند و نياز به هزينه زياد احداث شبکه‌هاي انتقال نمي‌باشد

نيروگاه‌هاي خورشيدي ضمن توليد برق هيچگونه آلودگي در هوا نداشته و مواد سمّي و مضر توليد نمي‌کنند در صورتي که نيروگاه‌هاي فسيلي هوا و محيط اطراف خود را با مصرف نفت – گاز و يا ذغال سنگ آلوده کرده و نيروگاه‌هاي اتمي با توليد زباله‌هاي هسته‌اي خود که بسيار خطرناک و راديواکتيو هستند محيط زندگي را آلوده و مشکلات عظيمي را براي ساکنين کره زمين بوجود مي‌آورند.

شناخت انرژي خورشيدي و استفاده از آن براي منظورهاي مختلف به زمان ماقبل تاريخ باز مي‌گردد. شايد به دوران سفالگري، در آن هنگام روحانيون معابد به کمک جامهاي بزرگ طلائي صيقل داده شده و اشعه خورشيد، آتشدانهاي محرابها را روشن مي‌کردند. يکي از فراعنه مصر معبدي ساخته بود که با طلوع خورشيد درب آن باز و با غروب خورشيد درب بسته مي‌شد.

ولي مهم‌ترين روايتي که درباره استفاده از خورشيد بيان شده داستان ارشميدس دانشمند و مخترع بزرگ يونان قديم مي‌باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژي حرارتي خورشيد به آتش کشيد گفته مي‌شود که ارشميدس با نصب تعداد زيادي آئينه‌هاي کوچک مربعي شکل در کنار يکديگر که روي يک پايه متحرک قرار داشته‌است اشعه خورشيد را از راه دور روي کشتيهاي روميان متمرکز ساخته و به اين ترتيب آنها را به آتش کشيده‌است. در ايران نيز معماري سنتي ايرانيان باستان نشان دهنده توجه خاص آنان در استفاده صحيح و مؤثر از انرژي خورشيد در زمان‌هاي قديم بوده‌است.

با وجود آنکه انرژي خورشيد و مزاياي آن در قرون گذشته به خوبي شناخته شده بود ولي بالا بودن هزينه اوليه چنين سيستمهايي از يک طرف و عرضه نفت و گاز ارزان از طرف ديگر سد راه پيشرفت اين سيستمها شده بود تا اينکه افزايش قيمت نفت در سال ???? باعث شد که کشورهاي پيشرفته صنعتي مجبور شدند به مسئله تولد انرژي از راههاي ديگر (غير از استفاده سوختهاي فسيلي) توجه جدي‌تري نمايند.