נושא הפרוייקט
מספר פרוייקט
מחלקה
שמות סטודנטים
אימייל
שמות מנחים
ריכוז אור להמרת אורכי גל
Concentrator for Up Conversion
תקציר בעיברית
תאים פוטו-וולטאים העשויים מחומרים מוליכים למחצה כמו סיליקון ממירים אנרגיה סולרית לאנרגיה חשמלית. קרני השמש מגיעות לתא הפוטו-וולטאי בפגיעה ישירה של קרני השמש, קרינה דיפיוזיבית או מוחזרת. הנצילות של מערכת פוטו-וולטאיית בסיסית עומדת בטווח של 20%-30% בגלל הפסדים רבים בתהליך ההמרה. המטרה העיקרית הינה להעלות את הנצילות של התאים הסולריים בעזרת התהליך של המרה למעלה או למטה מה שמצמצם את ההפסדים במערכת פוטו-וולטאית ולהרחיב את טווח הפוטונים הנבלעים בתא סיליקון סולרי. חקרנו את החומרים המאפשרים ביצוע התהליך להמרה למעלה, תהליך ההמרה למעלה ממיר את האנרגיה של שני פוטונים או יותר בעלי אנרגיה נמוכה לפוטון אחד בעל אנרגיה גבוהה. בנוסף, לפתח ולתכנן עדשה המרכזת את אור השמש למען התהליך של המרה למעלה של פוטונים. הגישה שלנו מאפשרת לנו להשתמש באנרגיה הסולרית בצורה יעילה יותר עם פחות הפסדים מה שמעלה את הנצילות של המערכת הפוטו-וולטאית. הסקנו שהתהליך של המרה למעלה של פוטונים והשימוש של העדשה המרכזת אכן יעזור בהעלאת הנצילות של תאים סולרים.
תקציר באנגלית
Photovoltaic cells, made of semiconductors like Silicon, convert solar energy into electrical energy. They can use direct, diffused, and reflected sunlight, but their efficiency is typically 20%-30% due to various losses. Our aim is to improve solar cell efficiency by using the Up-Down Conversion method to make better use of photons and reduce thermal losses and get a wide range of absorbable photons into a single Silicon solar cell to increase its efficiency. We investigated materials suitable for the up-conversion process, which converts low-energy photons into one high-energy photon capable of being absorbed by the solar cell. Additionally, Designing and developing a lens to concentrate sunlight with low-energy photons, aiming to convert as many photons as possible. Our approach allowed us to use more solar energy effectively, reducing losses and potentially increasing the efficiency of the photovoltaic system. We concluded that the Up-Conversion method and the use of a specially designed lens could potentially enhance the efficiency of solar cells.