اختراعات واكتشافاتمكونات الخلايا الشمسية وأنواعها

طاقة شمسية

يحتوي الخلايا الشمسية على رقائق رقيقة من مادة السيليكون التي لها شحنة موجبة وسالبة ، وعندما تتعرض الخلايا الشمسية لأشعة الشمس ، تبدأ عملية توليد الطاقة الكهروضوئية ، و الشمس مصدر مهم للطاقة المتجددة ، وأهمية الخلايا الشمسية تزداد يوما بعد يوم ، فهي مصدر مهم للبديل وتوفير الطاقة للمجتمع ، والعالم كله يحاول الاستفادة من الطاقة الشمسية. حافظ على البيئة نظيفة وآمنة ، فقد تواصلت الشركات والمصانع الكبرى مع المنازل لتقليل تكاليف الكهرباء.

مكونات الخلايا الشمسية

  • تتكون الخلية الشمسية من صفائح رقيقة من مادة السيليكون ذات شحنة موجبة وشحنة سالبة ، كل منها على جانب واحد ، وعند تعرضها لأشعة الشمس ، تبدأ عملية توليد الطاقة الكهروضوئية.
  • تتكون الخلية الشمسية من مواد مختلفة ونادرًا ما توجد معظم هذه المواد في الطبيعة ، لذلك كانت الخلية الشمسية مصنوعة من السيليكون بسبب وفرة هذا العنصر.
  • تمكن العلماء من دراسة عنصر السيليكون واكتشاف خصائصه وفوائده ومدى ملاءمته المحتملة لتصنيع الخلايا الشمسية.
  • تتكون الخلايا الشمسية من مواد بلورية سميكة ، أو مواد رقيقة غير متبلورة ، أو رواسب موضوعة في طبقات على رقائق أشباه الموصلات.
  • يتكون أيضًا من إطار من الألومنيوم يحيط بالخلية من الخارج. توصيل الاسلاك والفولتميتر والبطارية السائلة.
  • تشتمل مكوناته أيضًا على عنصري الفوسفور والبورون ، ويضاف عنصر الفوسفور على الجانب الآخر من الشمس ، ويضاف عنصر البورون على الجانب الآخر من الشمس.

أنواع الخلايا الشمسية

لا تقتصر الخلايا الشمسية على نوع واحد ، بل على عدة أنواع:

  • هناك أنواع مختلفة من الخلايا الشمسية ، والفرق بينها هو السيليكون المستخدم في تصنيعها.
  • تعتبر الخلايا أحادية البلورية ، وتعتبر أكثر الخلايا كفاءة ، حيث إنها تنتج 110-116 واط لكل متر مربع ولها عمر يصل إلى 30 عامًا ، وهي أغلى الخلايا لأنها تتكون من سيليكون واحد. بلورات تجعله فعالاً للغاية.
  • تتكون الخلايا متعددة الكريستالات من رقائق السيليكون المعالجة بالحرارة ، وليس البلورات نفسها ، ويتم معالجتها بأفران تزيد من كفاءتها الكهربائية. تتمتع هذه الخلايا بقدرة عالية على امتصاص الأشعة الضوئية. ، سطحها مغطى بمادة مضادة للانعكاس ، وعمرها الافتراضي هو أقصر من أحادي البلورية وتكلفتها أقل.
  • الخلايا غير المتبلورة أو الخلايا المورفولوجية هي أقل أنواع الخلايا كفاءة ، والأقل من حيث التكلفة والعمر ، نتيجة ترسب السيليكون على وجه البلاستيك والزجاج المستخدم في تصنيع الخلايا ، ولكنها تتميز بالمرونة وسهل التركيب.

استخدام الخلايا الشمسية

مكونات وأنواع الخلايا الشمسية

يشار إلى أن أول استخدام للخلايا الشمسية تم على القمر الصناعي فانجارد عام 1958. تم استخدامه كبديل للطاقة التقليدية المستخدمة في الأقمار الصناعية ، ومن ثم هذه الاستخدامات والاختراعات جعلت الطاقة الشمسية أكثر أهمية. مصادر الطاقة في العالم

  • تستخدم الطاقة الشمسية لتسخين المياه وتدفئة حمامات السباحة وتدفئة المنازل في الشتاء.
  • كما أنها تستخدم كبديل للمبردات الكهربائية في عملية التبريد.
  • تستخدم أيضا في الزراعة وتنقية المياه وضخ المياه.
  • وتوليد الكهرباء وتشغيل إشارات المرور.
  • هواتف طوارئ ومراوح سقف ومناطق نائية بدون كهرباء.
  • مجال الاتصالات بعيدة المدى وشبكات المحمول.
  • وحدات تحكم شحن البطارية لمنع التلف الناتج عن سوء الاستخدام.

عيوب استخدام الخلايا الشمسية

  • الغبار المتراكم عليه مما يسبب تعطل معدات الطاقة الشمسية ، لذلك فهو يحتاج إلى تنظيف مستمر على فترات منتظمة حسب طبيعة الغلاف الجوي والفضاء.
  • عدم القدرة على الاستفادة من الألواح الشمسية في الليل ، لأنها تعمل فقط مع ضوء الشمس ، وتخزين الطاقة للاستخدام الليلي أمر صعب ومكلف.
  • تسريع تلف أجزاء اللوح التي تستخدم لتخزين الطاقة بسبب الملوحة في الماء.
  • تعتمد شدة تيارها على أشعة الشمس ، فإذا لم تكن أشعة الشمس قوية بما يكفي ، يصبح من الصعب توليد الطاقة اللازمة.
  • تكلفتها عالية ، مما يشكل عبئًا على الدولة والمواطنين ، مما يشكل عائقاً أمام استخدامها.
  • من المهم معرفة أهمية الطاقة الشمسية في حياتنا ، حيث تعتبر بديلاً قابلاً للتطبيق لمصادر الطاقة التقليدية مثل المياه والرياح والنفط والغاز ومشتقاته ، وكلها غير متوفرة بسبب تكرارها. استعمال.
  • لكن الخلايا الشمسية تحول طاقة الإشعاع الشمسي إلى كهرباء دون تلويث البيئة وعمرها يتجاوز 30 عامًا ، وتعد الخلايا الشمسية من أهم مصادر الطاقة للمركبات الفضائية والأقمار الصناعية ، وقد أصبحت الخلية الشمسية الآن بطارية.

المصادر والمراجع

حقوق النشر والتأليف © 2022 لموقع خدمات الخليج

حقوق النشر والتأليف © 2022 لموقع خدمات الخليج