Solar Cells and their Applications, Second Edition, Second Edition

به روز رسانی عمده فناوری سلول های خورشیدی و بازار خورشیدی

از اولین انتشار این جلد مهم در بیش از یک دهه پیش، تغییرات چشمگیری با رشد تقریبا 100 برابری بازار خورشیدی و حرکت ایالات متحده از جایگاه اول به چهارم در بازار جهانی همانطور که در این ویرایش دوم تحلیل شد. سه فرصت جسورانه جدید برای هر کشوری که می خواهد موقعیت بازار را بهبود بخشد، شناسایی شده است. اولین مورد، ترکیب سلول های خورشیدی پین با غلظت 3 برابر برای دستیابی به رقابت اقتصادی در کوتاه مدت است. دوم شارژ خودروهای باتری‌دار با سلول‌های خورشیدی است؟ برق تولید شده از آرایه‌های مناطق اطراف؟ از جمله خانه‌های صاحبان خودروها؟ در حالی که به طور همزمان بیش از نود درصد از قبض برق خانه‌هایشان کاهش می‌یابد. سوم، تشکیل «اتحادیه‌های» اقتصادی با اندازه کافی ترکیبی برای رقبای اصلی.

در این نسخه به‌روز شده، تعرفه‌های خوراک به‌عنوان مؤثرترین رویکرد برای خط‌مشی عمومی شناسایی شده‌اند. دلایلی برای توضیح اینکه چرا سلول های خورشیدی پین بهتر از سلول های خورشیدی pn سنتی تر عمل می کنند ارائه شده است. داده‌های آزمایش میدانی برای سلول‌های خورشیدی پین نوزده درصد و برای سیستم‌های متمرکز ~500X با بازده سلول خالی نزدیک به چهل درصد گزارش شده است. مسیرهای رسیدن به بازده سلول خالی بیش از پنجاه درصد شرح داده شده است، و عناصر کلیدی از دست رفته برنامه شناسایی می شوند. از آنجایی که حمایت دولت برای ادغام نمونه اولیه فناوری جدید و آزمایش صلاحیت قبل از افزایش مقیاس تولید مورد نیاز است، معیار اقتصادی کلیدی در این حجم به‌عنوان هزینه برق بر حسب سنت در هر کیلووات ساعت در سطح سیستم کامل نصب‌شده شناسایی می‌شود، نه صرفاً افزایش قیمت. هزینه های ماژول های سلول خورشیدی جلو به دلار در هر وات.

این ویرایش دوم برای فن‌آوران در زمینه‌های سلول‌ها و سیستم‌های خورشیدی مفید خواهد بود. محققان سلول های خورشیدی؛ طراحان سیستم های قدرت؛ دانشگاهیان در حال مطالعه میکروالکترونیک، نیمه هادی ها، و سلول های خورشیدی. دانشجویان و سرمایه گذاران بازرگانی با تمرکز فنی؛ و مقامات دولتی و سیاسی در حال توسعه سیاست های عمومی هستند. محتوا:
فصل 1 سلول های خورشیدی: تاریخچه مختصر و مقدمه (صفحه های 1-15): لوئیس فراس و لری پارتین
فصل 2 تاریخچه بازار برق سلول خورشیدی، سیاست عمومی، آینده پیش‌بینی‌شده و هزینه‌های تخمینی (صفحه‌های 17-42): لری پارتین و لوئیس فراس
فصل 3 سلول‌های خورشیدی، نیمه‌رساناهای تک کریستالی، و راندمان بالا (صفحات 43-66): لوئیس فرااس
فصل 4 سلول‌های خورشیدی فیزیک دستگاه (صفحات 67-109): لری پارتین
فصل 5 سلول ها و ماژول های خورشیدی سیلیکون کریستالی (صفحه های 111-136): لئونید روبین
فصل 6 سلول ها و ماژول های خورشیدی نازک؟ فیلم (صفحه های 137-157): رابرت بیرکمیر
فصل 7 فن آوری های ساخت و مونتاژ ماژول های زمینی (صفحات 159-169): کریستوفر بانر
فصل 8 وضعیت سلول خورشیدی چینی (صفحات 171-206): وانگ سیچنگ
فصل 9 ردیابی خورشید برای اطلاعات بیشتر کیلووات ساعت و کمتر؟ هزینه برق خورشیدی (صفحات 207-217): رون کوریو، مایکل رید و لوئیس فرااس
فصل 10 سیستم های سلول خورشیدی: تعریف، عملکرد و قابلیت اطمینان (صفحات 219-249): جیسون استراچ، لری مور و المر کالینز
فصل 11 هزینه همسطح انرژی برای وسایل برقی؟ مقیاس فتوولتائیک (صفحات 251-270): متیو کمپبل
فصل 12 کم؟سیستم های سیلیکون کریستالی با غلظت (صفحات 271-292): Lewis Fraas
Chapter 13 سلول های خورشیدی با غلظت بالا، III–V چند پیوندی (صفحه های 293-312): جفری کینزی
فصل 14 مجموعه ها و سیستم های عدسی فرنل با غلظت بالا (صفحات 313-335): گرهارد پیرز و آندریاس بت
15 فصل ماژول ها و آرایه های سلول خورشیدی کاسگرینی با غلظت بالا (صفحات 337-360): مایکل لودویز و لوئیس فرااس
فصل 16 نصب سلول های خورشیدی متمرکز در دانشگاه نوادا، لاس وگاس (صفحات 361-376): Sureshhm Sadineni و Robert Boe
فصل 17 تاسیسات میدان فتوولتائیک متمرکز کننده (صفحات 377-394): فرانسیسکا روبیو، ماریا مارتینز و پدرو باندا
فصل 18 سلول های خورشیدی فضایی و کاربردها (صفحات 395-424): شیلا بیلی و راین رافائل
19 منبع خورشیدی برای کاربردهای فضایی و زمینی (صفحات 425-461): کریستین ای.
فصل 21 چالش های تولید الکتریسیته با سلول خورشیدی در مقیاس بزرگ (صفحات 483-496): دیوید فایمن
فصل 22 مروری بر بازار آشکارسازهای صفحه تخت برای تصویربرداری اشعه ایکس (صفحات 497-509): Carl Lacasce, Larry پارین و چاک بلویر
فصل 23 ترانزیستورها و فتودیودهای سیلیکونی آمورف (صفحات 511–532): رابرت استریت
فصل 24 تصویربرداری دیجیتال پرتو ایکس از سیلیکون آمورف (صفحات 533–557): ریچارد کولبث
فوتوکون فصل 25 تصویربرداری با اشعه ایکس دیجیتال (صفحات 559-579): جورج زنتای
فصل 26 خلاصه، نتیجه‌گیری و توصیه‌ها (صفحات 581-611): لوئیس فرااس و لری پارتین

A major update of solar cell technology and the solar marketplace

Since the first publication of this important volume over a decade ago, dramatic changes have taken place with the solar market growing almost 100-fold and the U.S. moving from first to fourth place in the world market as analyzed in this Second Edition. Three bold new opportunities are identified for any countries wanting to improve market position. The first is combining pin solar cells with 3X concentration to achieve economic competitiveness near term. The second is charging battery-powered cars with solar cell?generated electricity from arrays in surrounding areas?including the car owners' homes?while simultaneously reducing their home electricity bills by over ninety percent. The third is formation of economic "unions" of sufficient combined economic size to be major competitors.

In this updated edition, feed-in tariffs are identified as the most effective approach for public policy. Reasons are provided to explain why pin solar cells outperform more traditional pn solar cells. Field test data are reported for nineteen percent pin solar cells and for ~500X concentrating systems with bare cell efficiencies approaching forty percent. Paths to bare cell efficiencies over fifty percent are described, and key missing program elements are identified. Since government support is needed for new technology prototype integration and qualification testing before manufacturing scale up, the key economic measure is identified in this volume as the electricity cost in cents per kilowatt-hour at the complete installed system level, rather than just the up-front solar cell modules' costs in dollars per watt.

This Second Edition will benefit technologists in the fields of solar cells and systems; solar cell researchers; power systems designers; academics studying microelectronics, semiconductors, and solar cells; business students and investors with a technical focus; and government and political officials developing public policy.Content:
Chapter 1 Solar Cells: A Brief History and Introduction (pages 1–15): Lewis Fraas and Larry Partain
Chapter 2 Solar Cell Electricity Market History, Public Policy, Projected Future, and Estimated Costs (pages 17–42): Larry Partain and Lewis Fraas
Chapter 3 Solar Cells, Single?Crystal Semiconductors, and High Efficiency (pages 43–66): Lewis Fraas
Chapter 4 Solar Cell Device Physics (pages 67–109): Larry Partain
Chapter 5 Crystalline Silicon Solar Cells and Modules (pages 111–136): Leonid Rubin
Chapter 6 Thin?Film Solar Cells and Modules (pages 137–157): Robert Birkmire
Chapter 7 Terrestrial Module Fabrication and Assembly Technologies (pages 159–169): Christopher Bunner
Chapter 8 Chinese Solar Cell Status (pages 171–206): Wang Sicheng
Chapter 9 Tracking the Sun for More Kilowatt Hour and Lower?Cost Solar Electricity (pages 207–217): Ron Corio, Michael Reed and Lewis Fraas
Chapter 10 Solar Cell Systems: Definition, Performance, and Reliability (pages 219–249): Jason Strauch, Larry Moore and Elmer Collins
Chapter 11 Levelized Cost of Energy for Utility?Scale Photovoltaics (pages 251–270): Matthew Campbell
Chapter 12 Low?Concentration Crystalline Silicon Systems (pages 271–292): Lewis Fraas
Chapter 13 High?Concentration, III–V Multijunction Solar Cells (pages 293–312): Geoffrey Kinsey
Chapter 14 High?Concentration Fresnel Lens Assemblies and Systems (pages 313–335): Gerhard Peharz and Andreas Bett
Chapter 15 High?Concentration Cassegrainian Solar Cell Modules and Arrays (pages 337–360): Michael Ludowise and Lewis Fraas
Chapter 16 Concentrator Solar Cell Installations at the University of Nevada, Las Vegas (pages 361–376): Suresh Sadineni and Robert Boehm
Chapter 17 Concentrator Photovoltaic Field Installations (pages 377–394): Francisca Rubio, Maria Martinez and Pedro Banda
Chapter 18 Space Solar Cells and Applications (pages 395–424): Sheila Bailey and Ryne Raffaelle
Chapter 19 Solar Resource for Space and Terrestrial Applications (pages 425–461): Christian A. Gueymard and Daryl Myers
Chapter 20 Solar Energy Costs: The Solar Advisor Model (pages 463–482): Paul Gilman, Nathan Blair and Christopher Cameron
Chapter 21 Challenges of Large?Scale Solar Cell Electricity Production (pages 483–496): David Faiman
Chapter 22 Market Overview of Flat Panel Detectors for X?Ray Imaging (pages 497–509): Carl Lacasce, Larry Partain and Chuck Blouir
Chapter 23 Amorphous Silicon Transistors and Photodiodes (pages 511–532): Robert Street
Chapter 24 Amorphous Silicon Digital X?Ray Imaging (pages 533–557): Richard Colbeth
Chapter 25 Photoconductor Digital X?Ray Imaging (pages 559–579): George Zentai
Chapter 26 Summary, Conclusions, and Recommendations (pages 581–611): Lewis Fraas and Larry Partain