ما هي الأدوات التي تحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية وإلكترونية؟ يمكنها تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية ثم استخدامها في التدفئة والإضاءة الداخلية، لذلك تتمتع الشمس بالعديد من المزايا لأنها من الطاقات المتجددة التي تصل إلينا كل يوم. أساس.
يمكن استخدامه لإنتاج الحرارة والكهرباء، وهو من أنواع الطاقة التي لا تلوث البيئة، لذلك سنتعرف على الأدوات التي تحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية إلكترونية.
ما هي الطاقة الشمسية؟
- الطاقة الشمسية هي مصدر الشمس وهنا تتمتع الشمس بمزايا عديدة من أهمها أنها تساعد على توليد الحرارة.
- مما يؤدي بالإضافة إلى توليد الكهرباء إلى حدوث تفاعلات كيميائية.
- الطاقة الشمسية هي طاقة متجددة لا تؤثر سلبا على البيئة وهي طاقة نظيفة على عكس الغاز الطبيعي والنفط.
- لذلك، يمكن استخدام التقنيات الحديثة لتوليد الكهرباء من خلال الطاقة الشمسية.
- إنها واحدة من أكثر الأشياء الواعدة في المستقبل للعالم كله.
- لتلبية احتياجاتهم بالكهرباء وبالطرق المناسبة.
أنظر أيضا: ماذا يرمز المستطيل في الرسم البياني؟
الأجهزة التي تحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية
تعتبر الشمس أهم تقاطع يحتاجه الإنسان لأنها تحصل منه على حرارة بالإضافة إلى المساعدة في توليد الطاقة الكهربائية من خلال بعض الأدوات التي يتم تصنيعها
يتم تخزين الطاقة وتوزيعها في المنازل واستخدامها بشكل مناسب. فيما يلي الأدوات التي تحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية مخزنة، على النحو التالي:
- الألواح الشمسية لتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء.
- خلايا تحتوي على السيليكون.
- مواد موصلة وعازلة.
- اشحن البطاريات للمحافظة على الطاقة وحفظها وتخزينها.
- أسلاك لتوصيل الخلايا بالبطارية.
- يتم وضع هذه الألواح على أسطح المنازل لمواجهة الشمس، وامتصاص الحرارة من إشعاع الشمس وتخزينها لتحويلها ميكانيكياً إلى طاقة كهربائية من خلال ظاهرة تسمى الخلايا الكهروضوئية.
كيف تعمل الألواح الشمسية؟
- عندما تتصادم الفوتونات من أي خلية شمسية، تفقد الذرات إلكتروناتها من خلال عملية تسمى الظاهرة الكهروضوئية.
- عندما يكون الجانب الموجب متصلاً بالجانب السالب في أي موصل بمصدر كهربائي، فهو عبارة عن دائرة كهربائية.
- عندما تتدفق الإلكترونات في هذه الدائرة، تتشكل الخلايا الكهربائية التي تعتمد عليها لتشكيل خلية شمسية.
- يمكن توصيل أكثر من لوحة لتشكيل مجموعة شمسية، وكلما زاد عدد الألواح، يمكن توليد المزيد من الطاقة للكهرباء.
- تتكون الخلايا الشمسية الكهروضوئية من خلايا شمسية متعددة، وتتكون هذه الخلايا من أشباه موصلات مثل السيليكون.
- إنه مصمم من طبقتين، واحدة موجبة والأخرى سلبية، والتي تشكل المجال الكهربائي كما هو موجود في البطارية.
- عند تركيب الألواح الشمسية داخل المنزل، تسقط عليها أشعة الشمس ثم تحول ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء.
- ثم يتدفق تيار التيار المستمر إلى تيار متردد، وبعد ذلك يمكن استخدامه للكهرباء.
قد تكون أيضا مهتما ب: قواعد سلامة العمل في المصانع
كيفية تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية
- تعد الشمس أحد المصادر الطبيعية التي يمكن تحويل طاقتها إلى طاقة كهربائية لأن الشمس تبعث شعاعًا من الطاقة يبلغ حوالي 3.846 × 1026 واط.
- ينتشر فوق سطح الأرض على شكل أشعة أو ضوء.
- تُستخدم هذه الطاقة المنقولة لتجميع الضوء من الشمس وتحويله مباشرة إلى كهرباء أو حرارة.
- يتم ذلك من خلال التحويل الكهربائي، وهي عملية تحدد قدرة مادة ما على قصف الإلكترونات عن طريق تسليط الضوء عليها، وتستخدم في الخلايا الشمسية.
ما هي أنواع الألواح الشمسية؟
تعتبر الشمس من أهم المصادر التي تزودنا بالحرارة والكهرباء، بالإضافة إلى تكلفتها المنخفضة، لذلك تم تصنيع العديد من الخلايا الشمسية على أعلى مستوى بتقنيات مختلفة ومتنوعة تساعد في تخزين وإنتاج الطاقة الشمسية، وأنواع الخلايا الشمسية التالية:
الألواح الشمسية أحادية البلورية
- يتميز هذا النوع من الخلايا الشمسية بكفاءته العالية مقارنة بأنواع الخلايا الشمسية الأخرى.
- تنتج هذه الأنواع كمية كبيرة من الطاقة، على الرغم من أنها لا تشغل مساحة كبيرة، ولكن إذا تحدثنا عن تكلفة هذه الألواح، فسنرى أنها عالية جدًا.
الألواح الشمسية الكريستالية
- لا تتطلب هذه الأنواع من الألواح تكلفة عالية لأنها ألواح شمسية أحادية البلورية، ولكن كفاءة هذه الألواح منخفضة بالإضافة إلى قصر عمرها الافتراضي.
الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة
- هذه الأنواع من الألواح سهلة التصنيع بالإضافة إلى كونها منخفضة التكلفة للغاية، على الرغم من انخفاض كفاءتها، وعمرها أطول بكثير من بقية الخلايا الشمسية المختلفة.
الخلايا الشمسية السليكونية غير المتبلورة
- تستخدم هذه الخلايا مصدر الطاقة لجهاز كمبيوتر صغير.
- تتميز هذه الخلايا بتكلفتها المنخفضة، ولكن هذا أدى إلى كفاءتها المنخفضة للغاية.
الخلايا الشمسية البيولوجية
- تساعد هذه الخلايا في عملية التمثيل الضوئي للطبيعة، ولكن حتى الآن تتم دراسة هذه المادة، لكنها لم تُستخدم حقًا لأنها لا تزال في مرحلة البحث.
الخلايا الشمسية الكادميوم تيلورايد
- يساعد هذا النوع من الخلايا في إنتاج الطاقة باستخدام كمية صغيرة من الماء.
- لكن هذه الأنواع من الخلايا تستخدم الكربون وهي ضارة بصحة الإنسان عند استنشاقها.
الخلايا الكهروضوئية المركزة
- يتم إنتاج هذا النوع من الطاقة بنفس طريقة استخدامه في الأنظمة الكهروضوئية التقليدية.
- لكن إذا تحدثنا عن كفاءة هذا النوع من الخلايا، فسنرى أنه ممتاز جدًا وكفاءة عالية.
تابعنا. مزايا طرق البحث العلمي
تطبيقات على الخلايا الشمسية
الآن في عصر التطورات التكنولوجية وغيرها في العديد من المجالات الأخرى، بما في ذلك الخلايا الشمسية، هناك العديد من التطبيقات الممكنة لهذه الخلايا، بما في ذلك ما يلي:
- مصابيح الشوارع تم استخدام هذه الألواح الشمسية أثناء النهار لالتقاط أشعة الشمس ثم إعادة شحن بطاريات الخلايا لتشغيل مصابيح الشوارع ليلاً.
- شواحن الهواتف المحمولة يتم شحن هذه الهواتف بواسطة ضوء الشمس لبضع ساعات ومن ثم يمكن شحن العديد من الأجهزة بالكهرباء.
- الأفران تعكس هذه الأفران أشعة الشمس لاستخدامها في الطهي.
- حقائب ظهر. هذه الأكياس مزودة بخلايا شمسية يتم شحنها بالمشي تحت أشعة الشمس ثم تستخدم لشحن الأجهزة اللوحية والكاميرات.
- الخيام يمكن أن تحتوي هذه الخيام على الألواح الشمسية الكهروضوئية التي يمكن استخدامها لتوليد الكهرباء لإضاءة الخيمة ليلاً لشحن الأجهزة الكهربائية الصغيرة.
- يمكن استخدام ثلاجات الأدوية في اللقاحات لتمكين هذه التكنولوجيا حتى للعاملين الصحيين.
- خاصة في الأماكن النائية، حيث لا يصل تيار هذه الخلايا، من أجل توفير الكهرباء وإعطاء الأدوية للمستحقين.
- الطلاء باستخدام الألواح الشمسية خفيفة الوزن يمكن طلاء السيارات أو المنازل.
- خاصة الجزء الذي يتعرض للإشعاع الشمسي والذي ينتج الطاقة.
وفي نهاية المقال، ما هي الأدوات التي تحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية إلكترونية، ومن خلال الخلايا الشمسية التي تمتص أشعة الشمس وتحولها إلى كهرباء.