الألواح الشمسية | اهم انواعها وكيف يتم صناعتها
المحتويات
يقدم موقع الطاقة الذكية اهم المعلومات عن الألواح الشمسية، تعتبر هذه الألواح هي من المكونات الرئيسية التي يتم من خلالها توليد الكهرباء، ولذلك فهي لها أهمية كبيرة لدى عدد كبير من الدول ويبحث عن مفهومها عدد كبير من الأشخاص.
تاريخ اكتشاف الخلايا الشمسية
- في بداية الأمر وعند اكتشاف الخلايا الشمسية لأول مرة تم تلقيبها بطارية شمسية، ولكن يمكن أن نلاحظ أن اليوم الوضع قد أصبح مختلف بشكل كبير حيث أنه تم معرفة أن هذه الخلايا تقوم بتحويل الطاقة الشمسية إلى كهربائية.
- وهذا التحول يتم بشكل مباشر كما أنها تقوم باستغلال التأثير الضوئي الجهدي، وهذه الخلايا تتكون من عدد من الأشياء، حيث أنها تتكون من طبقة سيليكون هذه الطبقة يضاف لها عدد من الشوائب، ويتم إضافة هذه الشوائب حتى يكون لها عدد من خصائص الكهرباء.
- كما أننا يمكن أن نلاحظ أن الطبقة العليا من هذه الخلايا يضاف لها الفسفور وذلك حتى يتم ضخ الكهرباء من خلالها، وذلك يكون عكس الطبقة السفلية فهي يتم إضافة البروم بها وذلك حتى يتم امتصاص الكهرباء من خلالها، ويجب أن ننوه أن الخلايا الشمسية تعتبر المصدر الرئيسي لكل من المركبات الفضائية والأقمار الصناعية حتى تزويدهم بالكهرباء.
- كما أنها تقوم بتحويل الطاقة الشمسية الممتصة إلى كهرباء بشكل سريع، كما أنها تقوم بإنتاج كهرباء بأقل جهد، ويجب أن ننوه أن هذه الخلايا تقوم بإنتاج أكبر كمية من الكهرباء دون أن تقوم بتلويث البيئة.
- ويمكن أن نلاحظ أن العمر الافتراضي الخاص بهذه الخلايا يصل إلى 30 عام على الأقل، ويعتبر العائق الوحيد الذي يكون أمامنا هو احتمالية ارتفاع سعر هذه الخلايا.
- عندما تسقط الأشعة الشمسية على الخلايا الشمسية فإن السيلكون يتفاعل مما ينتج عنه تحفيز الإلكترونات، وهذه الإلكترونات تترابط مع بعضها البعض من خلال روابط تساهمية، وهذا ينتج عنه تحرر الالكترونات التي تسبح في الفضاء مما ينتج عنها تيار كهربائي.
- ويمكن أن نلاحظ أنه يوجد خلايا شمسية أحادية التبلور، وهذه الخلايا يتم صنعها من السيليكون النقي، كما أنها يعتبر من أفضل أنواع الخلايا ومن أكثر الخلايا كفاءة.
افضل أنواع الألواح الشمسية
يوجد في الأسواق أنواع من الألواح الشمسية يصل عدد هذه الأنواع إلى 3 أنواع.
Monocrystalline Silicon
- هذا النوع من الألواح ذو مظهر أحادي، وعند النظر إلى هذا النوع يمكن أن نلاحظ أنه متناسق.
- كل هذا يدل على أن كريستالات السيليكون نقية بشكل كبير
- تسمي بالألواح الأحادية، وهي تتكون من عدد من سبائك السليكون التي تم تقطيعها إلى شرائح
- عند النظر إلى هذا النوع يمكن أن نلاحظ أن الأحرف غير متلاصقة، ويجب أن ننوه أن هذا الشيء هو السبب الأساسي الذي يجعل لها شكل مميز.
- تعتبر هذه الألواح من أغلى الألواح التي توجد في الأسواق.
- يمكن أن نلاحظ أن العمر الافتراضي الخاص بهذه الألواح يمكن أن يصل إلى 25 عام.
الخلايا متعددة الكريستالات Polycrystalline Silicon
- هناك اختلاف واضح بين هذا النوع من الخلايا وبين الأحادية، ومن يقوم بالنظر إليهم سوف يلاحظ.
- هذه الخلايا تتميز بأن الألواح الخاصة بها متراصة مع بعضها البعض.
- السعر الخاص بها منخفض وذلك في حالة مقارنتها مع الخلايا الأحادية.
- يمكن أن نلاحظ أن العمر الافتراضي الخاص بها يمكن أن يصل حتى 25 عام فأكثر.
- هناك عيب واحد يمكن أن نلاحظه في هذه الخلايا هو أن المظهر الخاص بها ليس جميل مثل الألواح الأحادية.
- يمكن أن نلاحظ أن هناك عدد كبير من الأشخاص لا يهمهم هذا الشكل ولا ينظروا لهذا العيب.
تعرف على: افضل منظومة طاقة شمسية منزلية
Thin Film
- يعتبر هذا النوع من الألواح من أرق الألواح التي توجد في السوق كما أنه يتميز بالانسيابية العالية.
- يمكن أن نلاحظ أن هذا النوع يأخذ شكل السطح الذي يوجد عليه مهما كان.
- يمكن أن يتم استخدامها في عدد كبير من المتطلبات مثل أنها توضع على أسطح المراكب والبواخر.
- ومن أكثر العيوب الذي يشتهر به هذا النوع هو أنه يعتبر أقل الأنواع كفاءة.
- العمر الافتراضي الخاص بها قليل يصل في كثير من الأوقات إلى 15 عام.
- يجب أن ننوه أنها تعتبر من أغلى الأنواع في الثمن.
أسعار الألواح الشمسية
يختلف سعر الألواح الشمسية على حسب القدرة على توليد الطاقة وإنتاج الكهرباء.
- القدرة الأولى: وهي تنتج بمعدل 75 ك وات في الشهر والسعر الخاص بهذه الألواح حوالى 8 آلاف جنيه.
- القدرة الثانية: هذه تنتج في الشهر معدل متوسط 1600ك وات والسعر الخاص بها 140 ألف جنيه.
كيفية صنع الألواح الشمسية
- عند النظر إلى الألواح الشمسية يمكن أن نلاحظ أنها تتكون من شبه موصلات كهربائية، كما أننا في العادة يمكن أن نرى أنه يتم استخدام السيليكون في صنع هذه الألواح، وذلك لأنه موصل جيد للكهرباء.
- الألواح الشمسية لا يتم تصميمها بنفس التصميم في كل الأماكن ولكن التصميم يختلف حسب المكان وطبيعته.
- هناك بعض الألواح تكون مخصصة حتى تقوم بامتصاص الأشعة الشمسية القادمة من الغلاف الجوي،ولكن البعض الأخر يتم تصميمه حتى تقوم بامتصاص الأشعة الشمسية القادمة من الفضاء الخارجي.
- في بداية الأمر يتم تصنيع الألواح من خلال استخدام السيليكون البلوري وذلك يتم من خلال رفع حرارته حتى يصل للانصهار.
- بعدها يتم وضع البورن إلى السيلكون المنصهر، وذلك حتى يتم تكوين القطب الموجب للألواح،
- يمكن أن نلاحظ أنه في هذه الخطوة يتم تشكيل سبائك السليكون وهذه العملية تسمى زراعة سبائك السليكون.
- يتم بعد ذلك تقطيع سبائك السيليكون، وبعد التقطيع التام يقوم الفرد برش الفسفور على هذه السبائك
- هذه الخطوة تساعد بشكل كبير على تكوين القطب السالب.
- في النهاية يقوم الصانع بطلي هذه السبائك بمادة تخفف من امتصاص السيليكون للأشعة،وذلك حتى لا يستنفذ أكبر قدر ممكن من الأشعة الشمسية بل ونحصل على كمية كبيرة من الطاقة.
- يمكن أن نلاحظ أنه يتم وضع موصلات كهربائية من الجانب السالب، ولكن من الجانب الموجب يتم وضع موصلات مصنوعة من الألومنيوم.
- في نهاية الأمر يجب أن يقوم الصانع بوضع كل سبيكة منهم تحت الاختبار حتى يتأكد من صحتها وأنها غير ضارة.
اقرأ عن كيفية: تخزين الطاقة الشمسية بدون بطاريات
معرفة كفاءة الألواح الشمسية
- يمكن أن نلاحظ أنه من أهم الأشياء التي تتمتع بها الألواح الشمسية أنها لديها كفاءة التحول.
- هذا التحول يتم من خلال تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية، وذلك يتم من خلال امتصاص الأشعة الشمسية.
- يمكن أن نلاحظ أن هناك عدد كبير من الشركات يمكن أن تصرف مبالغ طائلة من الأموال وذلك حتى تحسن كفاءة التحويل.
- في حالة الرغبة في معرفة ما هي كفاءة التحويل يمكن أن نقول أنها هي الطاقة الواصلة مع أشعة الشمس.
- من خلال هذه الطاقة يستطيع الفعل الكهروضوئي تحويلها إلى طاقة كهربائية.
- يمكن أن يتم حساب الكفاءة بطريقة بسيطة، ويتم ذلك من خلال تقسيم الطاقة الكهربائية الناتجة عن التحويل على طاقة الضوء المسلطة على الخلية.
في النهاية نكون قد توصلنا إلى معرفة الألواح الشمسية، كما أننا نكون قد توصلنا إلى معرفة أن هذه الألواح تعتبر من أفضل الألواح التي تقوم بتحويل الطاقة الشمسية إلى كهربائية.
