كيفية صناعة الخلايا الشمسية

تحديد الخلايا الشمسية (الألواح الشمسية)

الخلايا الشمسية عبارة عن ألواح ضوئية تعمل على تحويل الإشعاع الشمسي الساقط إلى طاقة كهربائية ، حيث تمتص طاقة أشعة الشمس وتحولها لاحقًا إلى كهرباء من خلال التأثير الكهروضوئي ، وتعتمد الخلايا الشمسية بشكل أساسي على الإشعاع الشمسي لإنتاج الطاقة الكهربائية. من الخطأ الشائع الاعتقاد بأن توليد الكهرباء يعتمد على درجة حرارة الشمس ، وتعتبر الكهرباء المتولدة من هذه الألواح طاقة نظيفة ومتجددة حيث لا ينتج عنها أي إشعاعات أو ملوثات ضارة في البيئة.

أنواع الخلايا الشمسية

• خلية أحادية البلورية:

1. يعتمد على السيليكون في الإنتاج ، وكفاءته لا تتعدى 17.5٪ وهو من أفضل الأنواع لكفاءته العالية في امتصاص الطاقة.
2. نقاء بلورات السيليكون التي صنعت منه يعطيها مظهرًا ثابتًا.
3. تتكون الألواح أحادية البلورية من سبائك السيليكون التي يتم تقطيعها إلى شرائح.
4. مدة الصلاحية 25 سنة أو أكثر.

• خلية متعددة البلورات :

1. سميت بذلك لأنها مصنوعة من أكثر من بلورة من السيليكون.
2. في أي الخلايا عبارة عن مربعات مضغوطة ، تبلغ كفاءتها حوالي 16.9٪ وعمرها 25 عامًا أو أكثر.

• خلية طبقة رقيقة (خلايا مورفوتروفية):

1. يتم تطبيق السيليكون على شكل طبقات رقيقة على الأسطح البلاستيكية أو الزجاجية ، والخلايا المورفية هي الخلايا التي تمتص أقل قدر من الطاقة.
2. يجب ألا تزيد كفاءتها عن 12٪ وأن تكون مدة خدمتها أقصر من نظيراتها الفردية والمتعددة بحيث تصل إلى 15 سنة فقط ولها استخدامات خاصة بها لأنها تتميز بمرونتها.

كيف تصنع الخلايا الشمسية

يتم إنتاج الخلايا الشمسية بطريقة بسيطة وبخطوات قليلة كالآتي:

• نظرًا لوفرة السليكون في الطبيعة ، فإنه يعتبر من أهم المواد المستخدمة في إنتاج الخلايا الشمسية. يتم استخدام طريقة الترسيب الكيميائي للسيلينات وغاز الهيدروجين على رقائق الزجاج أو الرقائق البلاستيكية أو الرقائق المعدنية لترسيب السليكون بطريقة تم تغطيتها مسبقًا بطبقة من أكسيد موصل شفاف ، ثم يضاف إليها عنصر البورون.
• يتم تحضير الكتل المختلفة بطريقة الصب أو الصب ، ثم يتم تقطيع الكتل إلى رقائق باستخدام مناشير سلكية خاصة ، ثم يتم تنظيف الكتل.
• توضع الألواح في أفران الفوسفور حيث تعمل على وضع مادة الفوسفور على جوانب هذه الألواح لتشكيل طبقة من الموصلات السالبة ، ثم يتم رش بعض المواد الكيميائية عليها لتقليل والحد من انعكاس ضوء الشمس على الخلية الكهروضوئية وأيضاً لزيادة مساحة الرقاقة التي تسقط عليها أشعة الشمس.
• ثم يتم تجميعها وتركيبها لتصبح ألواحًا شمسية ، ويتم اختبارها وتغطيتها بالزجاج لتقليل انعكاس ضوء الشمس وزيادة قدرتها على الامتصاص.