نتعرف على مكونات الخلايا الشمسية من خلال ما يلي، وفيما يلي أحد خطوطنا في، حيث تعتبر هذه الخلايا الشمسية من بين أهم تلك الخلايا التي يتم استخدامها حاليًا كأحد أهم مصادر الطاقة النظيفة والمتجددة طاقة.
إن استخدامات وأغراض هذا النوع من الخلايا الشمسية كثيرة وسنتحدث عنها بالتفصيل في التقرير القادم.
مكونات الخلايا الشمسية
حول الخلايا الشمسية، نتعرف على أهم مكوناتها من النقاط التالية.
- طبقة من الزجاج والزجاج المستخدم لا يعكس ضوء الشمس.
- تُعرف طبقة الأسلاك المصنوعة من خام النحاس والتي تنقل الطاقة الكهربائية باسم الأنود.
- طبقة من بلورات معدن السليكون، عنصر سالب الشحنة، يضاف إليها الفوسفور.
- طبقة سيليكون بلورية موجبة الشحنة.
- طبقة من الأسلاك النحاسية من النوع المعروف باسم القطب الموجب.
- السيليكون هو أهم مكون أساسي يساعد على إنتاج الكمية المطلوبة من الطاقة الكهربائية.
انظر أيضًا: أداء الخلايا الشمسية
ما هي الخلية الشمسية؟
الخلية الشمسية هي نوع من الخلايا التي تعتبر مصدرًا نظيفًا لتوليد الكهرباء، ويتلخص تعريفها العلمي في الآتي:
- نوع من المواد المصنفة على أنها أشباه موصلات.
- مواده الرئيسية، وخاصة السيليكون، تصنع أحيانًا في طبقة واحدة لسهولة الاستخدام.
- يعرفه بعض العلماء بأنه نوع من الخلايا يتفاعل فيها السيليكون مع مواد كيميائية معينة لإنتاج شحنات موجبة.
فكرة عمل الألواح الشمسية
الخلية الشمسية هي أساس تصميم الخلايا الشمسية، وتجدر الإشارة إلى أن أساسها العلمي يعتمد منذ البداية على مبدأ عمل هذه الخلايا والذي ينحصر في النقاط التالية:
- بمجرد دخول الشمس، تكون أشعة الشمس، والفوتونات التي تمتلكها وتسقط على السطح الزجاجي للخلية الشمسية، هي بدايات ذرات عنصر السيليكون، والتي تتحد مع ذرات عنصر الفوسفور. يسبب حركة الإلكترونات.
- يتم توليد الشحنات الكهربائية في طبقة الفوسفور، والتي تعتمد على قوة الإشعاع الشمسي.
- تنتقل الشحنة الكهربائية المنبعثة من جانب الطبقة السالبة إلى ثقوب الطبقة السفلية، والتي تشمل الشحنات الموجبة، لأن السيليكون مع البورون هو عنصر الامتصاص للشحنات الموجبة المتولدة.
- يتم دعم نقل الطاقة بين الطبقات من خلال التفاعل بين مكونات الخلية الشمسية، لذلك يتم توليد الطاقة من خلال تدفق الكهرباء من التيار الكهربائي، مما يخلق فرقًا في الجهد، ويمر عبر الموصل الكهربائي.
- يجب على المستخدم أو الفني توصيل الخلية بالأجهزة أو الأضواء المتصلة ثم البدء في تشغيل تلك الأجهزة.
ما هي أنواع الألواح الشمسية؟
توجد عدة أنواع من الخلايا الشمسية، نذكر منها ما يلي:
- تعتبر الخلايا الشمسية أحادية البلورية، والتي تعتبر من أهم أنواع الخلايا الشمسية، من أغلى الأنواع على المستوى الاقتصادي.
- خلية شمسية متعددة البلورات تتكون من رقائق السيليكون التي تنتج كمية مكافئة من الطاقة من مائة وعشرة إلى مائة وستة عشر واط / متر مربع.
- الخلية الشمسية غير المتبلورة هي نوع معروف بكفاءته المنخفضة، كما أن السعر أقل من النوعين السابقين لأن هذا النوع من الخلايا يرسب السيليكون على طبقة من الزجاج.
- يبلغ إنتاج الكهرباء من النوع السابق 3٪.
- تتكون الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة، وهي من أنحف الخلايا، من بلورات السيليكون وهي أرق بمئة مرة من الخلايا السابقة.
- الجودة السابقة هي واحدة من أكثر الألواح الشمسية اقتصادية.
اقرأ أيضًا: تطبيقات لاستخدام الألواح الشمسية
ما هي أنواع الخلايا الشمسية من الجيل الثالث؟
نتعرف على أهم المعلومات حول الخلايا الشمسية من الجيل الثالث في التقرير التالي.
- من بين أنواع الخلايا الشمسية التي توجد فيها التكنولوجيا الحديثة، وخلايا مكون السيليكون البلوري موجودة.
- لها العديد من المزايا التي تتمتع بها الخلايا الشمسية الرقيقة.
- من بين أنواع الخلايا الشمسية التي توفر أكبر قدر من الطاقة، فهي تتمتع بمستوى عالٍ من الكفاءة.
- يتكون بشكل أساسي من طبقات من المواد التي تعمل كأشباه موصلات للطاقة الكهربائية.
الفرق بين الخلايا الكهروضوئية والخلايا الشمسية
قد يحتار الكثير منا للتمييز بين نوعي الخلايا، ويمكن تحديد هذه الاختلافات بالنقاط التالية:
- مبدأ الخلية الكهروضوئية هو تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية، بينما دور الخلية الشمسية هو عكس ذلك، حيث يتم استخدامها في تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية.
- يتم تكييف الخلية الكهروضوئية للعمل مباشرة مع أي مصدر ضوئي، بينما تعمل الخلية الشمسية تحت إشعاع الشمس.
- يتم استخدام الخلية الكهروضوئية في عدادات الضوء بالإضافة إلى أنواع الكاميرات، بينما يتم تصميم الخلية الشمسية لأي جهاز يعمل بجهد منخفض، مثل العدادات والبطاريات.
انظر هنا كيف تعمل الألواح الشمسية
تعتبر مكونات الخلايا الشمسية من أهم الأسئلة لأي شخص مهتم بمعرفة كيفية عمل الخلية الشمسية والتي تستخدم الآن على نطاق واسع لتوليد الطاقة الكهربائية المتجددة ومصدرها ضوء الشمس.
تعتبر هذه الخلايا الشمسية من أهم مزاياها لأنها تعتبر مصدرًا نظيفًا للطاقة، لذلك يسعى العلم الحديث إلى تطوير الخلايا الشمسية للاستفادة من جميع مزاياها.