مكونات الخلايا الشمسية

مكونات الخلايا الشمسية

• طبقة من الزجاج، والزجاج المستخدم من النوع الذي لا يعكس ضوء الشمس.
• طبقة من نوع من الأسلاك مصنوعة من خام النحاس، توصل الطاقة الكهربائية وتُعرف باسم الكانود.
• تتم إضافة طبقة تتكون من بلورات من معدن السليكون، وهُو عَنّْصر سالب الشحنة، والفوسفور.
• طبقة من السيليكون البلوري موجب الشحنة.
• طبقة من الأسلاك النحاسية من النوع المعروف باسم القطب الموجب.
• السيليكون هُو أهم مكون رئيسي يساعد على توليد الكَمْية اللازمة من الطاقة الكهربائية.

ما هِيْ الخلية الشمسية

تعتبر الخلايا الشمسية من أنواع الخلايا التي تعد من المصادر النظيفة لإنتاج الطاقة الكهربائية، ويتلخص تعريفها العلمي فِيْ الآتي

• نوع من المواد التي يتم تصنيفها ضمن المواد شبه الموصلة.
• مواده الأساسية، وخاصة السيليكون، تصنع أحيانًا فِيْ طبقة واحدة، مما يجعله سهل الاستخدام.
• يعرفه بعض العلماء بأنه نوع من الخلايا يتفاعل فِيْها السيليكون مع مواد كيميائية معينة لإنتاج شحنات موجبة.

فكرة عمل الخلايا الشمسية

الخلية الشمسية هِيْ أساس تكوين الألواح الشمسية، والجدير بالذكر أن الأساس العلمي لها فِيْ الأصل يعتمد على مبدأ عمل هذه الخلايا والذي ينحصر فِيْ الآتي ذكره فِيْ النقاط التالية

• بمجرد دخول الشمس وأشعتها، والفوتونات التي تمتلكها وتنسكب على السطح الزجاجي للخلية الشمسية، تكون بداية ذرات عَنّْصر السيليكون، والتي تنضم إلَّى ذرات عَنّْصر الفوسفور، لتكوين حركة الإلكترونات.
• يتم توليد الشحنات الكهربائية فِيْ طبقة الفوسفور، والتي تعتمد على قوة الإشعاع الشمسي.
• تتحرك الشحنة الكهربائية المنبعثة من جانب الطبقة السالبة نحو ثقوب الطبقة السفلية، والتي تتضمن الشحنات الموجبة، نظرًا لأن السيليكون المرتبط بالبورون هُو عَنّْصر الامتصاص للشحنات الموجبة المتولدة.
• يساعد نقل الطاقة بين الطبقات فِيْ التفاعل بين مكونات الخلية الشمسية، بحيث يتم توليد الطاقة من الكهرباء عَنّْ طريق تدفق تيار كهربائي يسبب اختلافًا فِيْ الجهد، ويمر عبر موصل كهربائي.
• يجب على المستخدم أو الفني توصيل الخلية بالأجهزة أو الأضواء المراد تشغيلها ثم بدء تشغيل تلك الأجهزة.

ما هِيْ أنواع الخلايا الشمسية

للخلايا الشمسية عدة أنواع نذكر منها فِيْ النقاط التالية

• الخلايا الشمسية أحادية البلورية، والتي تعتبر من أهم أنواع الخلايا الشمسية، وتعتبر من أغلى الأنواع اقتصاديًا.
• خلية شمسية متعددة البلورات مكونة من رقائق السيليكون، والتي تنتج كَمْية من الطاقة تعادل مائة وعشرة إلَّى مائة وستة عشر واط / متر مربع.
• الخلايا الشمسية غير المتبلورة هِيْ نوع يتميز بكفاءة منخفضة، كَمْا أن السعر أقل من النوعين المذكورين أعلاه، لأن هذا النوع من الخلايا يحتوي على السيليكون المترسب على الطبقة الزجاجية.
• يصل إنتاج الطاقة الكهربائية بالنوع السابق إلَّى 3٪.
• تتكون الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة، وهِيْ من أنحف الخلايا، من بلورات السيليكون وهِيْ أرق بمئة مرة من الخلايا السابقة.
• الجودة الأولى هِيْ واحدة من أكثر الخلايا الشمسية اقتصادا.

ما المقصود بأنواع الخلايا الشمسية من الجيل الثالث

• من بين أنواع الخلايا الشمسية، التي تتوفر فِيْها التقنيات الحديثة، تتوفر خلايا مكون السيليكون البلوري.
• لها العديد من المزايا التي تتمتع بها الخلايا الشمسية الرقيقة.
• من بين أنواع الخلايا الشمسية، فإنها توفر أكبر قدر من الطاقة وتتمتع بمستوى عالٍ من الكفاءة.
• يتكون بشكل أساسي من طبقات من المواد التي تعمل كأشباه موصلات للطاقة الكهربائية.

الفرق بين الخلايا الكهروضوئية والخلايا الشمسية.

• مبدأ الخلية الكهروضوئية هُو تحويل الطاقة الضوئية إلَّى طاقة كهربائية، بينما دور الخلية الشمسية هُو عكس ذلك، حيث يتم استخدامها فِيْ تحويل الطاقة الضوئية إلَّى طاقة كهربائية.
• تم تخصيص الخلية الكهروضوئية للتعامل مباشرة مع أي مصدر ضوء، بينما تعمل الخلية الشمسية تحت إشعاع الشمس.
• يتم استخدام الخلية الكهروضوئية فِيْ عمل عدادات الضوء، وكذلك أنواع كاميرات الفِيْديو، بينما تهدف الخلية الشمسية إلَّى تشغيل أي جهاز يعمل بجهد منخفض مثل الآلات الحاسبة والبطاريات.