فناوری جاده‌های هوشمند با استفاده از سلول‌های خورشیدی نانوساختاری

ذاکری, مهناز; چهره‌آرا, امیرحسین

فناوری جاده‌های هوشمند با استفاده از سلول‌های خورشیدی نانوساختاری

نویسندگان

¹ استادیار دانشکدة مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران

² دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران

چکیده

انرژیهای تجدیدپذیر جایگزین مناسبی برای سوخت‌های فسیلی هستند. جادههای خورشیدی زیرساختی برای بزرگراه هوشمندند که شبکة برق غیرمتمرکز خودکفا و ایمن ایجاد میکنند و شرایطی برای کاربردهای مختلفی از فناوریهای مورد استفاده در جادهها برای تولید انرژی از طریق خورشید به‌وجود می‌آورند که از آن جمله میتوان به بهبود بهره‌برداری از خودروهای خودکار، تأمین روشنایی، نظارت بر وضعیت جاده‌ها و جز این‌ها اشاره کرد. جادة هوشمند از یک سری پنلهای خورشیدی تشکیل شده است که از لحاظ ساختار مهندسی شده است و با حرکت و ضربه روی آن انرژی تولید میشود. در این جادهها از اثر فتوولتائیک، ال. ای. دی. ها^{^[i]} و تراشههای ریزپردازنده استفاده میکنند. از جمله ترکیبات جدیدی که امروزه در ساخت سلولهای فوتوولتایی استفاده می شوند، انواع نانوساختار‌های کربن هستند که به‌دلیل خواص نوری، فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردشان به‌عنوان موادی ارزان و پاک برای تولید انرژی پیشنهاد میشوند. جادههای خورشیدی مزایای متعددی دارند که از جمله میتوان حفظ حیات وحش، کاهش گازهای گلخانهای، حفظ محیط زیست و اقلیم زمین، اجرای قوانین و تشخیص نحوة رانندگی در شرایط اختلالات روحی و ذهنی^{^[ii]} را نام برد. در این مقاله، مروری بر سلولهای خورشیدی و پیشینة جادة خورشیدی داشته و سپس به ساختارها، مزایا، کاستیها و چالشهای موجود پرداخته میشود.

[i]. LEDs

[ii]. driving under the influence (DUI)

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.16059719.1396.26.2.7.1

مراجع

[1] A. Mehta, N. Aggrawal, A. Tiwari, Solar Roadways-The future of roadways, International Advanced Research Journal in Science, Engineering and Technology (IARJSET), Vol. 2, Special Issue 1, pp. 161-163, May 2015.

[2] A. A. Kulkarni, Solar Roadways, Rebuilding our Infrastructure and Economy, International Journal of Engineering Research and Applications, Vol.3, Issue 3, pp.1429-1436, May-Jun 2013.

[3] A. J. Renoald, V. Hemalatha, R. Punitha, M. Sasikala, M. Sasikala, Solar Roadways-Rebuilding our Infrastructure and Economy, Int. Journal of Electrical and Electronics Research, Vol.4, Issue 2, pp.14-19, April-June 2016.

[4] J. Chaname, the Power of the Sun Gods: Future of Solar Energy, UC Merced Undergraduate Research Journal, Vol. 8, No. 2, 2016.

[5] S. Gh. Ihn, K. Sik Shin, Mi. Jin Jin, X. Bulliard, et al., ITO-free inverted polymer solar cells using a GZO cathode modified by ZnO, Solar Energy Materials & Solar Cells, Vol. 95, pp. 1610–1614, 2011.

[6] Er. R. Ranjan, Solar Power Roads: Revitalising Solar Highways, Electrical Power and Smart Grids, Int. Journal of Engineering Research and General Science, Vol. 3, Issue1, pp. 380-385, Jan.-Feb. 2015.

[7] A. Northmore, S. Tighe, Innovative Pavement Design: Are Solar Roads Feasible?, In Conference of the Transportation Association of Canada Fredericton, New Brunswick, 2012.

[8] B. Hartwig, Solar Roadways: The Future We has Been Looking For, University of Southern California, September 6, 2014.

[9] P. Harrop, Solar roads find many uses, Electricity+Control, April 2016, pp. 46-7.

[10] IDTechEx Research, World’s first ever public installation of Solar Roadways! Oct 2016, http://www.cityofsandpoint.com/visiting-sandpoint/solar-roadways.

[11] World's First Solar Road Opens in France, https://www.cnet.com/news/worlds-first-solar-road-opens-in-france (accessed 02/08/2017).

[12] P. Oad, A. Kumar, S. L. Kajewski, Innovative Technologies in Road Sector, In the Eighth International Conference on Maintenance and Rehabilitation of Pavements, Singapore, July 2016, pp. 765-773.

[13] M. Randelhoff, Solarautobahnen: stromerzeugende Straßen aus Glas und Solarzellen, at: http://www.zukunft-mobilitaet.net/2496/umwelt/solarautobahnen-stromerzeugende-strassen-scott-brusaw-glas-und-solarzellen (accessed 5/2/2017).