Header Ads

ألواح الطاقة الشمسية



الواح الخلاايا الشمسية
الواح الطاقة المشمسية أوالخلية الشمسية أو الضوئية أو الكهروضوئية


طرق الحصول على الطاقة الكهربائية
هنالك طريقتان للحصول على الطاقة الكهربائية من الطاقة الشمسية هما : 
1ـ طريقة غير مباشرة لتحويل الطاقة الشمسية إلى كهربائية : تصنع محركات شمسية تتكون من غلاية مائية مثبته فوق برج وتوضع حولها عدد كبير من المرايا المقعرة تعمل على تجميع وتركيز أشعة الشمس على الغلاية باستمرار ، وعندما يغلي الماء في الغلاية يتحول إلى بخار يخرج بسرعة كبيرة من فتحة في أعلى الغلاية ليدير تربيناً ، ويدير التربين مولداً كهربائياً . 
2ـ طريقة مباشرة لتحويل الطاقة الشمسية إلى كهربائية: ويتم ذلك عن طريق البطاريات الشمسية ( الخلايا الشمسية) حيث تعمل هذه الخلايا على تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية بطريقة مباشرة و

الغرض من البطاريات الشمسية: تحول الطاقة الشمسية إلى كهربائية بطريقة مباشرة.

نبذة تاريخية : كان يطلق عليها في الأيام الأولى لصناعتها بالبطارية الشمسية ولكن أصبح ذلك يحمل معنى مختلف تماما الآن،

تعريفها : هي عبارة عن جهاز يعمل على تحويل الطاقة الشمسية بطريقة مباشرة إلى طاقة كهربائية بواسطة التأثير الضوئي الجهدي، 
تركيب الخلية الكهروضوئية : وتتكون من طبقة من عنصر رباعي التكافؤ مثل السيليكون يضاف لها بعض الشوائب لتعطيها بعض الخواص الكهربائية، حيث يضاف للطبقة العليا المقابلة للشمس عنصر الفوسفور، لتعطيه خاصية ضخ الإلكترونات عند ارتطام الفوتونات الضوئية بها وتسمى هذه الطبقة بالطبقة N بينما يضاف عنصر البورون للطبقة السفلى ويعطيه خاصية امتصاص الإلكترونات وتسمى هذه الطبقة P، فعند ارتطام فوتونات الأشعة الضوئية القادمة من الشمس بالطبقة العلوية تمنح الإلكترونات طاقة تعتمد على شدة الاشعاع الشمسي الساقط ، وعند وجود موصل كهربائي بين الطبقتين تنتقل الإلكترونات من الطبقة العليا إلى الطبقة السفلى فيتكون فرق جهد بين الطبقتين ينتج عنه سريات تيار كهربائي .
استخدامات ألواح الطاقة الشمسية : تستخدم ألواح الطاقة الشمسية في المركبات الفضائية والأقمار الصناعية 
 والآلات الحاسبة  والساعات 
لتزويدها بالطاقة الكهربائية، كما أنها تستخدم في المنازل والمعامل لتزويدها بالطاقة الكهربائية ، وتعتبر من البدائل المساعدة لمصادر الطاقة التقليدية من البترول و الفحم والغاز ومشتقاته المحدودة في الطبيعة والقابلة للنضوب بسبب الاستنزاف الهائل لها، فالخلايا الشمسية تحول طاقة الأشعة الشمسية مباشرة إلى كهرباء .
مميزات ألواح الطاقة الشمسية : تتميز الخلايا الشمسية عن المصادر الأخرى للطاقة الكهربائية بأنها تعمل على إنتاج كهرباء دون أن تؤدي لتلوث البيئة، وعمرها الأفتراضي يصل إلى 30 سنة.

 أنواع الخلايا الشمسية :
هنالك ثلاثة أنواع من الخلايا الشمسية هي : 

1ـ خلايا شمسية أحادية البلورة : وهي عبارة عن خلايا قُطعت من بلورة سيليكون مفردة وكفاءة هذا النوع من الخلايا من 11 إلى 16% مما يعني أن امتصاص الخلايا من الإشعاع القادم من الشمس الذي تبلغ قوته 1000 وات لكل متر مربع وذلك في يوم مشمس بالقرب من خط الاستواء أي أن الواحد متر مربع من هذه الخلايا يمتص الإشعاع الشمسي بهذه الكفاءة ينتج ما بين 110 إلى 160 وات وكفاءة هذا النوع من الألواح أعلى من أي نوع آخر ولكن سعره مرتفع .
2ـ خلايا شمسية متعددة البلورة: وهي عبارة عن رقائق من السليكون كُشطت من بلورات سليكون أسطوانية ثم تعالج كيميائياً في أفران لزيادة خواصها الكهربية وبعد ذلك تغطي أسطح الخلايا بمضاد الانعكاس لكي تمتص الخلايا أشعة الشمس بكفاءة عالية وكفاءة هذا النوع من 9-13% وهو أقل كفاءة من البلورة الأحادية ولكنه أقل تكلفة اقتصادياً.
3ـ خلايا شمسية غير متبلورة: وفيها مادة السيليكون تترسب على هيئة طبقات رفيعة علي أسطح من الزجاج أو البلاستيك لذلك فإن تصنيع هذه الخلايا يتم بتقنية سهلة ولكن كفاءتها أقل من 3 إلى 6% وأسعارها أيضا أقل. وهي مناسبة لتطبيقات من 40 وات إلى ما أقل وكفاءته وتكلفته أقل من الأنواع المذكورة.

هناك 3 تعليقات:

يتم التشغيل بواسطة Blogger.