Header Ads

الالواح الشمسية لتوليد الكهرباء


ملاحظة يحتوي هذا الموقع على أكثر من 100 كتاب فيزياء يمكن الوصول إليها من فهرس الموقع
سجل إعجابك وشارك زملاءك لتصلكم مواضيعنا القادمة إن شاء الله تعالى
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الألواح الشمسية لتوليد الكهرباء 

الواح شمسية

الالواح الشمسية لتوليد الكهرباء أو الالواح الشمسية الكهروضوئية تعتبر هي المكون الرئيسي في انظمة الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء التي تقوم بتوليد الكهرباء التي يتم تخزينها بعد ذلك في بطاريات الطاقة الشمسية بعد مرور التيار علي منظم الشحن.
يمكنك قراءة المزيد عن مكونات انظمة الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء للمنازل في موضوع " الطاقة الشمسية للمنازل " كما يمكنك القراءة في " تكلفة الطاقة الشمسية للمنازل "
وفي هذا الموضوع سنتحدث عن الالواح الشمسية لتوليد الكهرباء من حيث اشكالها وانواعها وكفاءاتها المختلفة لكي تتعرف أكثر كيف تختار الالواح الشمسية الأكثر ملائمة لك. ولاحظ اننا لن نتطرق الي نظرية عملها حيث اننا سنفرغ موضوع مخصوص للحديث عن كيفية عمل تكنولوجيا الطاقة الشمسية الفولتوضوئية ونظرية عملها. فتابعنا ....
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ما هي الألواح الشمسية لتوليد الكهرباء ؟
الالواح الشمسية لتوليد الكهرباء او ما يسمي ب PV solar panels او Module هي عبارة عن مجموعة من الخلايا الشمسية PV cells المتصلة مع بعضها في اطار واحد وموصلة بينها وبين بعضها توصيل متوالي او متوازي.
أما اذا تم تجميع مجموعة من الالواح الشمسية في اطار اكبر ففي هذه الحالة نسميها مصفوفة الواح شمسية او Solar Array كما هو موضح بالصورة.
وأختصار PV هو اختصار كلمة PhotoVoltaic اي الكهروضوئية. وهذا المصطلح يعبر عن طريقة عمل الخلايا الموجودة داخل الالواح الشمسية حبث انها تقوم بتحويل الضوء الساقط عليها الي فرق جهد يؤدي لمرور تيار كهربي في الاسلاك.
أنواع الالواح الشمسية الكهروضوئية :
بالطبع وكما قلنا مسبقا فان الالواح الشمسية الكهروضوئية PV solar panels هي تعتبر أهم مكون من مكونات انظمة الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء. لذلك فان العميل الذي يبحث عن تركيب نظام الالواح الشمسية لتوليد الكهرباء يجب ان يعلم جيدا ان معرفة كيفية اختيار نوع الالواح الشمسية المناسب له هو أول ما يجب عليه معرفته وهو اكثر امر يجب ان يتأني فيه جيدا.
فان اختيار الالواح الشمسية الاكثر كفاءة او الاغلي ثمنا ليس دائما هو الحل الأمثل فهناك عدة معايير يجب ان تضغها في حساباتك وهيالتكلفة و كمية الطاقة الكهربية التي تحتاجها و المساحة المتوفرة لديك وكذلك الموقع الجغرافي ثم تبدأ في أختيار افضل الالواح الشمسية التي توفر لظروفك الكفاءة المطلوبة بأقل تكلفة.
تكنولوجيا الالواح الشمسية المنتشرة الآن تعتمد غالبا علي كريستالات السيليكون وهذه التقنية بدأت منذ ما يقرب من 50 عام وأول استخدام لها كان في الأقمار الصناعية والآن أعلي كفاءة يمكن الحصول عليها في افضل انواع الالواح الشمسية هي 21% .
وفي الحديث عن انواع الواح الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء فهناك متوفر في الاسواق تلاتة انواع رئيسية وهي monocrystalline silicon solar panels و polycrystalline silicon solar panels و thin film solar panels 
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الخلايا الشمسة
هي إحدى وسائل إنتاج الطاقة والتي تعتمد على مبدأ تحويل الطاقة الشمسية التي تأتي إليها من أشعة الشمس الساقطة عليها إلى طاقة كهربائية.

 خلايا الفوتوفولتيك ( Photovoltaic Cells )
يكثر استخدام هذا النوع من أنواع الخلايا في الآلات الحاسبة والأقمار الصناعية، وهي عبارة عن عدد من الخلايا الكهربائية التي تم توصيلها مع بعضها البعض. وهي خلايا مصنوعة من مواد شبه موصلة مثل عنصر السيليكون، حيث تكون كل خلية واحدة من الخلايا الضوئية مكونة من بلورة سيليكون واحدة فقط، وخلايا الفوتوفولتيك المجتمعة بجانب بعضها البعض هي التي تشكل الخلية الشمسية.
مبدأ العمل
 حينما تسقط الأشعة الضوئية على خلية الفوتوفولتيك الواحدة، يقوم السليكون الذي يكون هذه الخلية بامتصاص هذه الأشعة الساقطة، حيث تعمل هذه الأشعة الساقطة على إثارة الإلكترونات الموجودة في المادة مما يجعلها قادرة على الحركة بحرية تامة في هذه المادة. وعندما تخضع الإلكترونات لمجال كهربائي فإن ذلك سيلزمها على الحركة جميعها في اتجاه واحد وهذا هو التيار الكهربائي، وعندما يوصل طرفا الخلية من جهة السطح العلوي ومن جهة السطح السفلي لهذه الخلية، فإن التيار الكهربائي سيظل يسري ما دام هناك أشعة ضوئية ساقطة على الخلية. وهنا تكون قيمة الطاقة الكهربائية المتولدة مساوية لحاصل ضرب قيمة التيار الكهربائي المتولد مضروباً في فرق الجهد. نبذة تاريخية مصطلح الفوتوفولتيك مقسم إلى قسمين رئيسيين، الأول هو الفوتو والثاني هو الفولتيك، حيث يعني القسم الأول الضوء أما القسم الثاني فهو الفولتية أي القوة الدافعة الكهربائية، ويعود هذا المصطلح إلى العام 1849 ميلادية. في العام 1839 ميلادية، تم اكتشاف تأثير الضوء في الكهرباء على يد عالم الفيزياء الفرنس بيكريل، ورغم هذا الوقت المبكر في اكتشاف هذه العلاقة الهامة إلا أن بناء وتصميم أول خلية شمسية جاء في العام 1883 ميلادية، أي بعد نصف قرن من الزمان تقريباً، وكان بناء أول خلية للطاقة الشمسية على يد شارلز فريتز. حيث قام هذا العالم بتغطية السيلينيوم بطبقة جداً رقيقة من عنصر الذهب حتى تم تشكيل التقاطعات، حيث كانت كفاءة هذا الجهاز تقدر تقريباً بنسبة 1% فقط، وبعد ذلك بخمسة سنوات قام ألكسندرستوليتوف ببناء أول خلية بناءً على الكهروضوئية الخارجية وأثرها المكتشف على يد العالم هيرتز في العام 1887 ميلادية. بعد ذلك جاء أينشتاين وقام بدراسة أثر الكهروضوئية وذلك في العام 1905 ميلادية مما منحه جائزة نوبل في الفيزياء وكان ذلك في العام 1921 ميلادية، ثم بعد ذلك أخذ هذا الموضوع يتطور شيئاً فشيئاً إلى أن وصل إلى ما وصل إليه اليوم.
الموضوع منقول

هناك 3 تعليقات:

يتم التشغيل بواسطة Blogger.