سعید بهنام
دومين كنفرانس تخصصي فناوري نانو در صنعت برق و انرژي ، پژوهشگاه نيرو ، تهران ، ايران
2014
چکیده
    امروزه منبع اصلی تولید برق در جهان ، سوزاندن سوختهای حاوی کربن است . روشی که عموماً ناکارآمد و تجدیدناپذیر است و گاز کربنیک و سایر مواد زیانبار از جمله مواد رادیواکتیو ناشی از سوختن ذغال سنگ را در هوا پراکنده می سازد كه اثر گلخانه اي و ساير آثار زیانبار زیست محیطی اين پديده به شکل وسیعی در حال گسترش است. به طوری که تداوم روند فعلی بدون شک عواقب مصیبت باری را به همراه خواهد داشت. از سوي دیگر منابع سوخت فسیلی چهار دهة دیگر به پایان خواهند رسید[1] و با پایان گرفتن آن‌ها تمدن بشري که مستقیماً به انرژي وابسته است ، با چالش بزرگي مواجه خواهد شد.
   خورشید پایدارترین منبع انرژی پاک ، رایگان و سازگار با محیط زیست در جهان است و فن آوریهای انرژی خورشیدی از انرژی و نور خورشید برای تولید گرما ، سرما ، روشنایی ، آب گرم و برق جهت مصارف خانگی ، تجاری و صنعتی استفاده می کنند . فن آوری سلولهای خورشیدی یکی از مهمترین فن آوریهای انرژی خورشیدی در تبدیل مستقیم انرژی تابشی خورشید به برق است و ظرفیت نصب شدة پانل های برق خورشیدی جهان از 4/1 گيگاوات ساعت در سال 2000 به 2/102 گيگاوات ساعت در سال 2012 افزايش يافته است که حدود 90 درصد آن مبتنی بر سلولهای نسل اول (سیلیکونی) می باشد[1] که ساخت آنها به انرژی بالاتر و هزینة بیشتری نیاز داشته و مواد اولیة آن تماماً وارداتی است. تولید نسل دوم سلولهای خورشیدی با هدف کاهش انرژی و هزینة ساخت مورد نیاز، گرچه در کاهش هزینه ها موفق بود ، لیکن عدم موفقیت تجاری این سلولها را به دلیل کاهش چشمگیر در بازدهی و سمیت آنها به همراه داشته است.
   گسترش سریع فن آوری نانو در دو دهة اخیر با پیشرفتهای به دست آمده در زمینة طراحی و ساخت پوششها و لایه های نازک ، پیدایش نسل سوم سلولهای خورشیدی با هدف ارتقاء کارآیی پایین سلولهای نسل دوم همزمان
 
با کاهش هزینه های تولید با استفاده از مواد اولیة ارزان و روشهای کم هزینه ، بدون نیاز به تجهیزات پیچیده وپیشرفته با قابلیت جذب طیف وسیعتر امواج نوری حتی در روزهای ابری و با قابلیت کاربرد وسیعتر و خطرات زیست محیطی  کمتر را در پی داشته و توجه محققان و تولیدکنندگان و دولتهای کشورهای مختلف را به روشهای جدید در تولید سلولهای خورشیدی ارزان با بازدهی بسیار بالا به خود معطوف نموده است.
   علی رغم رشد سالانة استفاده از برق خورشیدی ، دلیل اصلی  عدم بهره برداری انبوه از صفحات خورشیدی در سطح جهان تا کنون همانا عدم صرفة اقتصادی آن در مقایسه با منابع ارزان سوخت فسیلی بوده كه به دليل اهميت موضوع ، آينده نگري ها و اقدامات حمايتي و تشويقي دولتها در كشورهاي مختلف جهان را در پي داشته است. در كشور ما نیز در اجرای مواد 133 (بند ب) و139 قانون برنامة پنجم توسعه و مواد 19 و 69 قانون بودجة سال 92 و فراهم شدن بسترهای قانونی، سیاستهای حمایتی و تشویقی مناسبی در جهت استفادة میلیونها خانوار از برق خورشیدی از محل درآمد های حاصل از اجرای قوانین مذکور اتخاذ گردیده که در شرایط موجود قطعاً بخش عمدة آن صرف سرمایه گذاری و خرید و واردات سلولهای خورشیدی نسل اول خواهد شد.
    در اين مقاله به بررسي قابليت هاي فن آوري نانو در افزايش كارآيي سلولهاي خورشيدي به ویژه سلولهای نسل سوم و لزوم اختصاص سهمی از درآمد مواد قانونی مذکور (حداقل 5 درصد) جهت کمک به تحقیقات محققین و مراکز تحقیقاتی کشور در زمینة انرژی خورشیدی مي پردازيم.