ما هي الخلايا الشمسية وما مبدأ عملها

لماذا نقوم بهدر وقتنا في التنقيب عن النفط وحفر الآبار للإمداد محطات الطاقة عندما يكون هناك محطة طاقة كونية تقع فوقنا؟

لا تحتاج وقود لديها ما يكفي منه، لا تتطلب منك الدفع الشهري مقابل استهلاكها بالإضافة إلى أن وقودها غير قابل للانتهاء، عن ماذا أتحدث؟ إنها الشمس صديقي القارئ، من خلال أشعتها التي تضرب سطح الأرض ولمدة ساعة ونصف فقط يمكننا إنارة الكوكب لمدة عام كامل بحسب تصريح ، لكننا بالطبع هنا سنكون بحاجة إلى إنشاء مزارع ضخمة للخلايا الشمسية من أجل تخزينها. ​​

الحصول على استفادة مباشرة من الشمس أمر سهل لكن ماذا عن الليل؟ هناك بطاريات تعمل على تخزين هذه الأشعة من أجل تأمين تيار كهربائي، أيعقل؟ لأخبرك كل ما أنت بحاجة لمعرفته عن مجموعة الخلايا الشمسية دعنا نكمل القراءة معاً لسرد معلومات شاملة حولها.

ما هي الخلية الشمسية؟

بتعريفٍ مبسط تعد

تصفح المزيد عبر الرابط: IBS-SHOP

7 مراحل لتصنيع الخلايا الشمسية

1. يتم تنقية السيليكون: لنحصل على سيليكون نقي قدر الإمكان بحيث لا تتجاوز نسبة الشوائب 1% كحد أقصى، وعندما تكون نسبة الشوائب أقل يكون ذلك أفضل.
2. تصنيع بلورات سيليكون: كما تعلم عزيزي القارئ الخلية الضوئية مصنوعة من السيليكون أحادي البلورة.
3. صنع رقائق سيليكونية: وهذه المرحلة تتم من خلال تقطيع قوالب السيليكون التي حصلنا عليها على شكل رقاقات إما مستطيلة الشكل أو سداسية الأضلاع.
4. تنشيط السيليكون: وهنا نقصد وضع مواد إضافية تعمل على تنشيط رقائق السيليكون.
5. ​ إضافة وصلات كهربائية:وذلك من أجل توصيل في ما بينها ثم بمخرجٍ للتيار الناتج عنها، لكن دعني أخبرك بأن هذه الوصلات  غالباً تكون من النحاس المطلي بالقصدير ويجب أن تكون رفيعة كي لا تسبب حجباً ولو لجزءٍ بسيط من أعمدة الشمس المتلقاة. ​ ​
6. وضع مواد تمنع الإنعكاس: السيليكون بدوره قد يعكس وبنسبة تقارب 35% من الأشعة، ونحن نعلم أن المطلوب هو عدم انعكاس هذه الأشعة إنما امتصاصها.
7. تغليف الخلية: من أجل الحصول على خلية ضوئية جاهزة للبدء في عملها نقوم بتغليفها في المرحلة الأخيرة بالمطاط السيليكوني ثم غطاء زجاجي.

بعد تعرفنا على مراحل تصنيع هذه الخلايا دعنا نتعرف على أنواعها.

ما هي أنواع الخلايا الضوئية؟ 

ستجد في السطور القادمة ثلاثة أنواع للخلايا وتختلف كل خلية عن الأخرى بالمركب المصنوعة منه، لنتابع قراءة معاً 

1. خلية أحادية البلورة: تكون هذه الخلية مصنوعة من السيليكون البلوري الأحادي، تتميز بمظهر رائع جداً، وغالباً ما قد تكون ملونة وتميل الخلايا إلى الشكل الأسطواني، وتعد من أكثر الأنواع كفاءة
2. خلايا شمسية كريستالية: تم عرض هذا النوع من الخلايا لأول مرة في عام 1981، يتم صهر السيليكون وصبه ضمن قوالب ذات الشكل المربع، وهي من الألواح متوسطة الكفاءة مقارنة بنظيرتها.
3. خلايا ذات أغشية الرقيقة: توضع عدة طبقات رقيقة من الخلايا الكهروضوئية فوق بعضها البعض من أجل إنشاء الوحدة، وهناك أنواع مختلفة من هذه الخلايا والفرق بينها هو المواد المستخدمة في الطبقات، وهذه المواد على الشكل التالي:
4. سيليكون غير متبلور. 
5. كادميوم تيلورايد. 
6. نحاس الإنديوم. 
7. خلايا كهروضوئية عضوية. 

وتعتبر من أرخص الخيارات المتاحة عندما ترغب بشراء ألواح الطاقة الشمسية، لكنها ذات كفاءة منخفضة ولكن لا تدع الأمر يفوتك فأن العلم في تطور وهذا النوع من الخلايا قد يصبح خيارك الأفضل في المستقبل. 

هل يوجد فرق بين ألواح وخلايا الطاقة الشمسية؟ 

عزيزي القارئ الخلية الشمسية هي كما تحدثنا سابقاً أصغر جزء في هيكل الألواح الشمسية، حيث أن مجموع الخلايا الشمسية يشكل الألواح، وكل ما كان عدد الخلايا أكثر كلما كانت الطاقة المراد الحصول عليها أعلى.

ما هو مبدأ عملها؟ 

توضع هذه الخلايا بشكلٍ شبه مائل موجه بحسب سقوط أشعة الشمس في منطقتك وبعد تركيبها تقوم بامتصاص الأشعة وتحولها إلى طاقة كهربائية إما مباشرة أو غير مباشر تخزن في بطاريات للإستفادة منها بشكلٍ أكبر. ​

ولا تقتصر مهامها فقط على توليد التيار الكهربائي، هناك منها تعمل على تأمين المياه الدافئ لك ولأسرتك. heaters A solarium ​

ترغب بشراء مواد بناء مثالية؟ 

اهتمامك في ألواح الطاقة الشمسية ورغبتك في فهم المزيد عنها، يعني أنك قد تبحث عن أفضل المنتجات لذلك قم بزيارة متجرنا حيث ستجد أسفل كل منتج شرح تفصيلي له ومعلومات أوسع حوله، ماذا تنتظر هيا توقف عن التردد قم بزيارتنا من خلال IBS-SHOP

1. https://www.renewableenergyhub.co.uk/main/solar-panels/what-is-a-solar-cell-made-up-of/
2. https://www.renewableenergyhub.co.uk/main/solar-panels/solar-cells/
3. https://www.energy.gov/eere/solar/how-does-solar-work