عمل الخلية الشمسية – وفرلي الأدبي

الخلايا الشمسية

بسبب حادثة التلوث الكبيرة على سطح الكرة الأرضية نتيجة زيادة غازات العادم والنفايات من مصادر الطاقة المختلفة.
أثر هذا التلوث بشكل كبير على الغلاف الجوي والكائنات الحية.
لذلك، بدأت العديد من الدول فِيْ التفكير فِيْ حل إيجابي لاستبدال مصادر الطاقة الملوثة للبيئة بمصادر صديقة للبيئة.
إنها طاقة شمسية، لذا اخترع العلماء ما يسمى بالخلايا الشمسية.
حيث تقوم هذه الخلايا بتجميع الطاقة الشمسية وتخزينها وتحويلها إلَّى طاقة كهربائية.
يتم تخزينها فِيْ بطاريات مخصصة لها، والتي يمكن أن تستوعب كَمْيات كبيرة لاستخدامها فِيْ العديد من أغراض الحياة.
وبدأ اختراع الخلايا الشمسية فِيْ أوائل عام 1977 م.
لكنها بدأت العمل فِيْ عام 2013 وتطورت بسرعة كبيرة لتصبح الاتجاه الحالي لجميع البلدان.
واستخداماته فِيْ الصناعة والزراعة والعديد من الجوانب المختلفة.
أهم ما يميز الخلايا الشمسية أنها لا تقوم بأي تفاعل كيميائي أو فِيْزيائي يمكن أن يضر بالكون.

قد يثير اهتمامك

عمل الخلايا الشمسية

تعتبر الخلية الشمسية من الاختراعات المهمة التي حدثت فِيْ العصر الحديث، ونبين كَيْفَِيْة عملها أدناه

عَنّْدما يضرب ضوء الشمس الخلايا الشمسية، تمنع أسطح هذه الخلايا الطاقة الضوئية من الانعكاس مرة أخرى.
ثم تمتص الخلية الشمسية عددًا كبيرًا من فوتونات ضوء الشمس.
تتحرك الإلكترونات فِيْ الخلايا الشمسية مسببة تغيرًا بداخلها وتتراكَمْ الإلكترونات فِيْ اتجاه الفراغ المناسب لشحنتها.
وبالتالي، يمكن إنشاء فرق جهد بين الطرفِيْن، مما ينتج عَنّْه تيار كهروضوئي.
عَنّْدما يكون هناك حاجة إلَّى تيار كهربائي مناسب، يتم توصيل الطرفِيْن بموصل جيد.
ومع ذلك، فإن معظم الخلايا الشمسية تحول الطاقة الضوئية إلَّى طاقة كهروضوئية.
- يتم تخزينها فِيْ بطاريات كبيرة لإعادة استخدام هذه الكهرباء المخزنة مرة أخرى بين عشية وضحاها.

ما هِيْ الخلية الشمسية

لتشكيل نظام لتوليد الطاقة الشمسية من خلال الخلايا الشمسية، يجب أن نعرف ما هِيْ مكونات الخلية الشمسية.

حيث تتكون مما يلي

تتكون الخلية الشمسية من مواد شبه موصلة تعطي شحنة سالبة بالسيليكون.
تتكون الخلية الشمسية من عدة طبقات من نفس المادة.
تتكون الخلية الشمسية فِيْ الغالب من السيليكون، وتنقسم الخلية إلَّى طبقتين
- النوع P السيليكون الذي يكون فِيْه عدد الإلكترونات هُو الأغلبية.
- النوع N – يمثل مادة السيليكون التي يكون فِيْها عدد الثقوب (الثقوب) فِيْ الغالب.
عزل بين الطبقتين بمادة عازلة.
بطارية موصولة بالخلية الشمسية لتخزين الطاقة الكهروضوئية فِيْها.

ما هِيْ أنواع الخلايا الشمسية

توجد أنواع عديدة من الخلايا الشمسية وهِيْ

خلية أحادية البلورية وهِيْ مصنوعة من مواد خام ممتازة، وتصل كفاءة هذه الخلايا إلَّى 17٪.
خلية متعددة البلورات مصنوعة من رقائق السيليكون المعالجة.
- لزيادة خصائصه الكهربائية تصل الكفاءة إلَّى 16٪.
خلية الفِيْلم، وهِيْ مصنوعة من السيليكون على شكل طبقات رقيقة، وما يعادله يصل إلَّى 6٪، وهِيْ الأصغر منها فِيْ السعة.

العَنّْاصر التي قد تعجبك

من هُو العالم الذي اخترع الكهرباء

مكتشف الجاذبية

مكتشف قانون الجاذبية

يتم اختيار كل نوع من هذه الأنواع للاستخدام المقصود ووفقًا لتكلفة الخلية الشمسية.

قد يثير اهتمامك

كَيْفَ تطورت الخلايا الشمسية

لقد مرت الخلايا الشمسية بالعديد من التطورات منذ اختراعها حتى وصلت إلَّى شكلها الحالي، وهِيْ

بدأت الخلايا الشمسية عَنّْدما درس بيكريل فِيْ عام 1839 تأثير الضوء على المعادن.
- ما هِيْ خصائص التيار الكهربائي المتولد من الطاقة الضوئية
بعد ذلك تطورت الفكرة والنظرية نحو استخدام السيلينيوم لتلقي الطاقة الضوئية وتحويلها إلَّى شحنات كهربائية.
تمت دراسة الظواهر التي تحدث فِيْ مادة السيليكون عَنّْد استقبال الطاقة الضوئية وتحويلها إلَّى كهروضوئية.
تم تصميم بعض الخلايا ذات الأغشية الرقيقة من كبريتيد الكادميوم وكبريتيد النحاس.
توسعت الأبحاث فِيْ التسعينيات والثمانينيات فِيْ مجال الخلايا الشمسية.
زاد تطوير قدرة الخلايا الشمسية على توليد مئات الكيلوواط من الطاقة الكهروضوئية.
أخيرًا، وصلت الخلايا الشمسية إلَّى الصورة التي لديها اليوم.

كَيْفَ تصنع الألواح الشمسية

يمكن صنع الخلايا الشمسية من خلال بضع خطوات بسيطة تعطي نتائج جيدة

يتم تخطيط نظام الألواح الشمسية وأين سيتم وضعها.
وهِيْ مجهزة بمسكات خشبية ومسطرة ومنشار وحمالات لحام.
ثم توضع الخلايا الشمسية على لوح خشبي ويتم رسم خطوط متباعدة بعَنّْاية.
ويتم وضع كابلات الألواح الشمسية وتوصيلها بعَنّْاية فائقة.
الأسلاك ملحومة بشكل مستمر ومتسلسل لبعضها البعض.
الجزء السالب ملحوم حتى النهاية الإيجابية بعد التوصيل.
لذلك يتم الحصول على جهد يساوي 12 أو 24.
يتم الاتصال بالتوازي مع الخلايا الشمسية الموضوعة على الألواح.
يتم توصيل الكهرباء بمصدر أو جهاز كهربائي للتأكد من أنه يعمل بشكل صحيح.
يمكن استخدام هذه الطاقة لتشغيل البطاريات والأجهزة المختلفة وشحنها.

أهمية ضوء الشمس للبشر

يجلب ضوء الشمس العديد من الفوائد لجسم الإنسان، وهِيْ

تساعد أشعة الشمس فِيْ خفض ضغط الدم، حيث يوجد مركب فِيْ الجسم، وهُو أكسيد النيتريك.
- هذا المركب عَنّْد تعرض الجلد لأشعة الشمس يوسع الأوعية الدموية مما يعمل معه على خفض ضغط الدم.
فِيْتامين د منبه فعال جدا فِيْ تكوين وتصلب العظام.
- حيث أن تعرض الجسم لأشعة الشمس فِيْ لحظاته غير المؤذية له ميزة كبيرة فِيْ تكوين فِيْتامين د 3.
- يساعد نظام الجسم على امتصاص الكالسيوم والحصول على معدات جيدة تمنح الجسم القوة والصلابة للعظام.
إن التعرض لأشعة الشمس بشكل منتظم يجلب طاقة إيجابية كبيرة لجسم الإنسان.
- يعمل على تخفِيْف الاكتئاب، خاصة فِيْ مواسم الشتاء، عَنّْ طريق تحفِيْز مضادات الأكسدة فِيْ الجسم.
يقلل ضوء الشمس أيضًا من التعرض لمرض الزهايمر.
- منذ أن أظهرت الفحوصات الطبية أن الأشخاص الذين لا يتعرضون لأشعة الشمس لديهم قابلية للإصابة بمرض الزهايمر.
تعالج أشعة الشمس أيضًا العديد من الأمراض الجلدية وتعمل على منح البشرة مناعة قوية ضد الأمراض المختلفة.
يوفر ضوء الشمس قدرة كبيرة على علاج وحماية جهاز المناعة فِيْ الجسم وإبعاده عَنّْ الأمراض التي قد تصيبه.
تحمي أشعة الشمس الجسم من الأمراض السرطانية المختلفة عَنّْد تعرض الجلد لها.

أهمية ضوء الشمس للنباتات والحيوانات

ضوء الشمس له أهمية كبيرة لكل من النباتات والحيوانات المختلفة، على النحو التالي

ضوء الشمس هُو أساس الحياة النباتية، حيث يقوم بعملية التمثيل الضوئي.
- ما هِيْ حركة التنفس فِيْ النباتات وإنتاج الغذاء لينمو بشكل جيد.
- إذا لم يتوفر ضوء الشمس، تذبل النباتات وتفشل فِيْ النمو بشكل صحيح وتكون ضعيفة ومتفرقة.
بالنسبة للحيوانات، تحفز أشعة الشمس أجسامها على إنتاج فِيْتامين د بشكل طبيعي.
- وتساهم فِيْ زيادة كفاءة امتصاص الكالسيوم وتقليل مخاطر الإصابة بكسور العظام.
كَمْا ينشط جلد الحيوانات لتجديد فرائها وجلود الطيور لصحة الريش وطرد الحشرات المختلفة التي تعيش فِيْه.