ما هي الخلايا الكهروضوئية وما مبدأ عملها؟

 هل تتخيل فصل شتوي دون وجود أمطار؟ عام كامل لا تشرق به الشمس؟ الكون يمتلك مصادر للطاقة مختلفة منها المياه والرياح حتى الوصول لأشعة الشمس، سابقاً تم أستخدام فقط النفط الموجود في الطبيعة، لكنه مصدر أصبح مهدد بالزوال، باهظ الثمن، يهدم النظام البيئي، لذلك بدأت الدراسات حول طرق لاستخدام الطاقة الشمسية بغرض الإنارة، التسخين، وصولاً للحفاظ على البيئة.

ومن هنا دعنا ننتقل إلى سؤالك ما هي الخلايا الكهروضوئية؟ لشرحٍ مفصل حول هذه الخلايا دعنا نتابع القراءة معاً..

ما هي الخلايا الكهروضوئية؟

يقصد بكلمة كهروضوئية هي القدرة على تحويل الضوء المباشر إلى كهرباء، وهناك بعض المواد تمتلك خاصية امتصاص الفوتونات الموجودة في الضوء وتحويله إلى إلكترونات، بعد الحصول على إلكترونات ينتج تيار كهربائي يمكن استخدامه.

بدأ اكتشاف التأثير الكهروضوئي لأول مرة في عام 1839 من قبل الفيزيائي الفرنسي إدموند بيكريل، حيث أنه وجد بعض المواد تنتج كميات صغيرة من التيار الكهربائي عند التعرض للضوء، وبعدها قام ألبرت أينشتاين بتوصيفها في عام 1905 ثم فاز لاحقاً بجائزة نوبل في الفيزياء في بحثه عن التأثير الكهروضوئي.

ما هي أنواع الخلايا الشمسية؟ 

  1. خلايا من السيليكون البلورية:  يتكون السيليكون من العديد من البلورات ويدعى متعدد البلورية، يتم تحويل السيليكون إلى هيكل بلوري أحادي يعمل بكفاءة تصل إلى 26.6%، يتميز بمظهره الرائع ويعد هذا النوع من الخلايا هو الأعلى كفاءة.
  2. خلايا ذات الأغشية الرقيقة: يتم تصنيعها من خلال ترسيب مادة أشباه موصلات في طبقات رقيقة لا يتجاوز سمكها القليل من الميكرونات على طبقة سفلية من الزجاج أو البلاستيك، ومن هذه المواد الكادميوم تيلورايد ونحاس إنديوم غاليوم سيلينيد، كفائتها قريبة من السيليكون بنسبة تصل إلى 23.3% ويمكن تصنيعها أيضاً من السيليكون غير البلوري لكنها أقل كفاءة.
  3. خلايا عضوية: استلهمت من عملية التمثيل الضوئي حيث تستخدم جزيئات عضوية بدلاً من المعادن ولكنها تتمتع بكفاءة منخفضة وذات عمرٍ قصير، لكنها من الممكن أن تكون بديلاً لانخفاض تكلفتها في التصنيع.

ما هو مبدأ عمل الألواح الكهروضوئية: 

الخلية الواحدة هي جزء مصغر من الألواح ولنحصل على طاقة كهربائية نحن بحاجة لتركيب تقدم لنا قدر كافي من التيار حسب الأجهزة المراد تشغيلها، مثلاً عندما تقوم بتركيب خلية كهروضوئية واحدة فقط ستنتج لك فقط 2 واط وهذا يكفي فقط من أجل تشغيل ساعة يد أو آلة حاسبة، لكن للانارة منزل ستحتاج إلى أعداد أكبر من الخلايا، حيث يتم توصيل الخلايا في لوحة مغلفة وتختلف حجمياً حسب القدرة على توليد الطاقة، ولنفهم أكثر مبدأ عملها إليك المراحل:

  1. بعد تركيب الألواح ضمن أسطح الأبنية أو في المزارع يتم وضعها بشكلٍ يناسب سقوط أشعة الشمس.
  2. تقوم بامتصاص هذه الأشعة وتحويلها إلى طاقة.
  3. الطاقة الناتجة إما تستطيع أستخدامها مباشرة أو الاحتفاظ فيها ضمن المخازن أو البطاريات.
  4. يمكنك الأستفادة من الطاقة ليس فقط للإنارة بل هناك أيضاً

دعني أنوه لبعض الأسئلة الشائعة التي قد تراودك يا عزيزي القارئ ومنها: 

1- هل يمكن الأستفادة من الألواح دون وجود أشعة شمس مباشرة أو مثلاُ في يوم ماطر؟ 

بالطبع، لكن كلما كانت الشمس ساطعة ومباشرة على الألواح كل ما كانت الأستفادة منها أكبر. 

2- أيهما أوفر الاشتراك الكهربائي أو الحصول على ألواح طاقة شمسية؟ 

الحصول على طاقة شمسية لا تتطلب منك التنقيب عن النفط واستخدامه في محطات الطاقة من أجل توليد الكهرباء، وبالتالي عند شراءك لألواح الطاقة ستقوم بتوفير كبير، لأنها لا تلزمك بالاشتراك الشهري. 

لا تتردد اليوم في تركيب ألواح الطاقة الشمسية 

الخلايا الشمسية هي البناء الأساسي للألواح، عند اقتنائك لها ستمكنك من توليد الطاقة الكهربائية بشكلٍ مجاني لمنزلك أو عملك، مع حفاظك على البيئة، قل وداعاً للاشتراك الشهري، للحصول على أفضل ألواح الطاقة الشمسية و إن كنت من المهتمين بشراء مواد بناء مختلفة نقدم لك أفضل المنتجات العالمية مع الحصول على حسم شراء فقط كل ما عليك فعله هو زيارة متجرنا بالضغط هنا: IBS-SHOP

Read More:  The Sakaka Solar Project : The Beginning Of Renewable Energy Projects In Saudi Arabia

ما هي الطاقة الشمسية، ولمَ هي البديل للوقود الأحفوري؟

To install this Web App in your iPhone/iPad press and then Add to Home Screen.