خلايا الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء
المحتويات
انتشر استخدام خلايا الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء منذ عقود، لذلك سنتعرف بشكل تفصيلي عبر موقع الطاقة الذكية عن الألواح الشمسية، ومزاياها، وكل ما تحتاج إلى معرفته وطرق استخدامها بالخطوات لتوليد الكهرباء ومما تتكون تلك الخلايا، وسنتعرف كذلك على أنواعها بشكل مفصل فتابعونا.
خلايا الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء
الألواح الشمسية هي المكون الرئيسي في أنظمة الطاقة الشمسية التي تولد الكهرباء، وسنتعرف على الكثير من التفاصيل حول خلايا الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء:
- تتكون الخلايا من مواد شبه موصلة، مثل: السيليكون تقوم بامتصاص الضوء من الشمس بحيث يكون السيليكون لامع بشكل طبيعي.
- لذلك من أجل الاستفادة من الفوتونات ومنع انعكاسها بعيدًا عن الخلية.
- يستخدم غطاء زجاجي يتم وضعه أعلى اللوحة الشمسية من أجل حماية مادة السيليكون من العوامل الخارجية أو أي خدوش.
- كما تتكون اللوحة من مجموعة من الخلايا الكهروضوئية متصلة ببعضها البعض في إطار واحد ومتصلة فيما بينها.
- حيث يتم إنتاج الألواح الشمسية من خلال عملية تسمى التبخر الكيميائي.
- ظهرت مواد كثيرة في الآونة الأخيرة، دخلت في صناعة الألواح الشمسية وتنافست مع السيليكون من حيث الكفاءة والتكلفة.
مميزات الخلايا الشمسية
الطاقة الشمسية لديها قدرة هائلة على تلبية متطلبات العالم من الطاقة لمدة عام في خلال ساعة واحدة فقط من أشعتها على سطح الأرض.
ولهذا السبب يجب استغلالها وتخزينها بشكل جيد، فهي مصدر قوي للطاقة النظيفة والمتجددة، سنتعرف على مميزات خلايا الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء
- الطاقة الشمسية هي مصدر متجدد ولا ينتهي في هي مورد متاح كل يوم لا يمكن إنهاؤه.
- والطاقة الشمسية موجودة ما دامت الشمس تشرق مرة أخرى، وهذا التوافر المستمر يشجع على استغلالها والاستفادة منها.
- يمكن استخدام الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء من خلال الخلايا الكهروضوئية، وتوليد الحرارة من خلال الطاقة الحرارية المنبعثة من الشمس.
- يمكن استخدامه أيضًا لتقطير الماء والعديد من الاستخدامات الأخرى.
- تكاليف صيانة الطاقة الشمسية منخفضة بشكل عام لا تتطلب الكثير من الصيانة.
- لذا يجب أن تبقى نظيفة فقط، فإن تنظيفها عدة مرات في السنة يكفي للحفاظ عليها.
- إذا كان الشخص لا يعرف كيفية تنظيفها بشكل كامل فعليه طلب المساعدة من الشركات المتخصصة في تنظيف الألواح الشمسية.
- وبالتالي فإن تكاليف الصيانة منخفضة للغاية بعد تغطية التكاليف الأولية لتركيبها.
- تتمثل إحدى مزايا الطاقة الشمسية في أنها تتطور باستمرار.
- حيث يمكن للابتكارات المادية الجديدة والمستمرة أن تحسن بشكل دائم من كفاءة الألواح الشمسية وتزيدها.
- الطاقة الشمسية تحافظ على البيئة بمعنى أنها تقلل استخدام المشتقات النفطية والفحم والغاز الطبيعي في إنتاج الكهرباء.
- وبما أن الطاقة الشمسية لا تنتج التلوث فهي تحمي البيئة بشكل كبير وتوفر مصدرا كبيرا للطاقة يقوم بذلك، فهي لا تضر الطبيعة أو طبقة الأوزون.
- توفر الطاقة الشمسية الكهرباء بشكل دائم عن طريق تركيب الألواح الشمسية على السطح.
- وبالتالي نحصل على الطاقة الشمسية ليل نهار أيضًا، لأن هذه الطاقة مخزنة في البطاريات، كتركيب ينتج عن الطاقة الشمسية استقلال الطاقة.
اقرأ عن: شركات تركيب الطاقة الشمسية
توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية
- توليد الطاقة الكهروضوئية هو عبارة عن عملية تتحول فيها جزيئات الضوء النابعة من الشمس إلى كهرباء وسنوضح لكم خطوات عمل الألواح الشمسية وهي كالتالي:
- تتكون الألواح الشمسية من جموعة وحدات من الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من مواد تشبه السيليكون.
- والتي تشكل دائرة كهربائية حيث تحتفظ اللوحة بأشعة الشمس.
- ثم تنبعث منها إلكترونات يتم تخزينها كتيار كهربائي يتم استغلاله بشكل كبير.
- تتكون الألواح الشمسية من عدة خلايا شمسية.
- وتتكون هذه الخلايا من أشباه موصلات مثل السيليكون، وهي مصممة في طبقتين، طبقة موجبة وطبقة سالبة، والتي تعرف بالمجال الكهربائي كما في البطاريات.
- تتميز الألواح الشمسية بسهولة التركيب وتتميز بمظهر مميز حيث أنها تعطي كفاءة عالية وتسهل إنتاج الطاقة الكهربائية في معظم الأوقات.
استخدامات خلايا الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء
مع تقدم التكنولوجيا، تم بذل المزيد من المحاولات للاستثمار في الطاقة الشمسية للاستفادة منها لأنها مصدر طاقة مستدام تُستخدم خلايا الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك:
- يعتبر توليد الكهرباء من الاستخدامات الرئيسية للطاقة الشمسية، حيث أن هذه الطاقة قادرة على إمداد المنازل بالكامل بالكهرباء والإنارة، وبالتالي توفير الكهرباء وتقليل التلوث الناتج عن استخدامها، وليس فقط في المنازل.
- تُستخدم الطاقة الشمسية أيضًا لتسخين المياه للمتطلبات المنزلية مثل الاستحمام والتنظيف أو تسخين مياه المسبح.
- حيث أن استخدام الطاقة الشمسية لتسخين المياه يوفر الوقود بشكل كبير ويمكن الاعتماد عليه لجميع المتطلبات المنزلية.
- تقطير المياه وتطهيرها، حيث أصبحت الدول المتقدمة تعتمد على الطاقة الشمسية لتنقية المياه وجعلها صالحة للشرب باستخدام عبوات خاصة للتطهير والتعقيم.
- كما يمكن للطاقة الشمسية تدفئة المنزل بأكمله، وبالتالي الاستغناء عن الوقود للتدفئة بأنواعها.
- تستخدم الطاقة الشمسية أيضًا لشحن البطاريات.
- حيث يمكن شحن أي جهاز يعمل بالبطاريات من خلال الطاقة الشمسية من خلال نوع من الأنظام الألواح الكهروضوئية.
- وهو توليد تيار مستمر، وهو نفس الشكل المستخدم في معظم بطاريات الشحن.
- البطاريات من هذا النوع ليست باهظة الثمن.
- تستخدم في بعض الأحيان في الطهي عن طريق شراء موقد يعمل بالطاقة الشمسية.
- فهي تحتوي على صندوق به مقلاة ورقائق ألمنيوم وشريط لاصق ومقياس حرارة وعازل يسمى الستايروفوم.
- يمكن أن توفر الطاقة الشمسية إضاءة جيدة للمناظر الطبيعية باستخدام خلية شمسية صغيرة وبطارية تخزين قابلة لإعادة الشحن في أي وقت في اليوم.
- ويمكن الحصول على الطاقة المناسبة للمناظر الطبيعية دون الحاجة إلى توصيل الأسلاك.
- لذلك تقوم الألواح الشمسية بشحن البطاريات أثناء النهار وهي كافية لتشغيل الأضواء في الليل.
أنواع الألواح الشمسية
يمكنك الاعتماد على خلايا الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء سواء للأفراد والشركات لتوليد الطاقة الشمسية وبيعها لشركات توزيع الكهرباء بسعر مميز فيما يلي أنواع الألواح الشمسية ..
لوحة شمسية أحادية
- يُعرف هذا النوع باسم الألواح الأحادية.
- يتميز بنقاء بلورات السيليكون التي تتكون منها الخلايا.
- تتكون الخلايا الشمسية من سبائك السيليكون مقطوعة على شكل شرائح
- تعتبر غالية من ناحية الثمن لكفائتها العالية.
نوع الألواح الشمسية
- يطلق عليه الألواح الشمسية متعددة البلورات، وهو يختلف عن النوع أحادي البلورية، حيث تكون الخلايا عبارة عن مربعات مضغوطة.
- كفاءة هذا النوع من الألواح الشمسية متوسطة، مما يؤدي إلى الحاجة لعدد أكبر منها للحصول على نفس الكهربا ، كما أنها أقل تكلفة من النوع الأحادي.
- كما ان العمر الافتراضي للألواح الشمسية كبير.
قد يهمك ايضا معرفة: سعر الواح الطاقة الشمسية
الألواح الشمسية (غشاء رقيق)
- يتميز هذا النوع بالمرونة وسهولة التركيب، فهو رقيق وانسيابي ومتناسق وجميل المظهر.
- سعره رخيص مقارنة بالأنواع الأخرى، ولا يتأثر بالتغيرات المناخية والغيوم
- يعمل بكفاءة منخفضة، مما يستدعي استخدام عدد أكبر من الخلايا لتغطية مساحات أكبر.
- وذلك للحصول على نفس كمية الطاقة الكهربائية التي يمكن أن تكون تم الحصول عليها من أنواع أخرى، فضلا عن عمرها قصير.
نكون بذلك تعرفنا على خلايا الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء باعتبارها صديق للبيئة فهي مصدرًا نظيف للكهرباء مقارنة بالحلول التي توفرها محطات الطاقة الشمسية ويمكننا الاستغناء بالكامل عن الكهرباء العادية، لاستخدامها بالمنازل أو إنارة الشوارع لتخفيف الأحمال.
