مقالات متنوعة

الألواح الشمسية أو الخلايا الشمسية لتوليد الطاقة الكهربائية تعريفها وأنواعها

الألواح الشمسية

تحدثنا في مقال سابق عن الطاقة الشمسية وعرفنا ما هي عيوبها ومميزاتها وفيما تستخدم واليوم سوف نتحدث عن الألواح الشمسية استخدام الألواح الشمسية لتوليد الطاقة الكهربائية النظيفة والمتجددة يعد من أهم الطرق لتوليد الطاقة الطبيعية من إنتاج منزلي بشكل منعزل عن الشبكة المحلية.


ما هي الألواح الشمسية:


 هي عبارة عن مجموعة من الخلايا الشمسية المتصلة مع بعضها في إطار واحد وموصلة بينها وبين بعضها توصيل متوالي أو متوازي أما إذا تم تجميع مجموعة من الألواح الشمسية في إطار اكبر في هذه الحالة نسميها مصفوفة ألواح شمسية.

تعتبر ألواح الطاقة الشمسية أحد الحلول البديلة في مجال إنتاج الطاقة والتي أحدثت ثورة صناعية كبيرة وتعقد عليها العديد من الآمال في المستقبل لتوليد الطاقة الكهربائية، إذ إن ألواح الطاقة الشمسية تستفيد من الطاقة الشمسية وتقوم بتحويلها إلى طاقة كهربائية، ويمكن استخدامها بشكل مباشر في المنزل عن طريق تركيبها على سطح المنزل وهي الفكرة التي أصبحت الكثير من دول العالم تدعمها.


انواع الألواح الشمسية:


  • السيليكونية احادية التبلور:

الألواح الشمسية

هي عبارة عن خلايا قُطعت من بلورة سيليكون مفردة  وكفاءة هذا النوع من الخلايا من 11% إلى 16%  أي أنها تقوم بتحويل من 11% إلى 16% من نسبة الضوء الساقط عليها إلى تيار كهربائي، وحتى نفهم ما تعنيه هذه الحماية فانه يعني أن امتصاص الخلايا من الإشعاع القادم من الشمس الذي تبلغ قوته 1000 وات لكل متر مربع وذلك في يوم مشمس بالقرب من خط الاستواء أي أن الواحد متر مربع من هذه الخلايا يمتص الإشعاع الشمسي بهذه الكفاءة ينتج ما بين 110 إلى 160 وات.

الألواح الشمسية من هذا النوع هي اغلي الأنواع في ثمنها حيث أنها مصنوعة من كريستالات السليكون النقية كما أنها تعطي اعلي كفاءة طبعا هذه الكفاءة العالية تجعلك تحتاج إلي كمية اقل من الألواح الشمسية لتغطية نفس الكمية المطلوبة من الكهرباء كما أنها تعمل بكفاءة اكبر من غيرها في حالة الضوء الخافت. تسمى أيضا بـ Single-crystal Silicon  وتختصر بـ Mono-Si.


  • الخلايا السيليكونية متعددة التبلور:

الألواح الشمسية

هي عبارة عن رقائق من السليكون كُشطت من بلورات سليكون أسطوانية ثم تعالج كيميائيا في أفران لزيادة خواصها الكهربية وبعد ذلك تغطي أسطح الخلايا بمضاد الانعكاس لكي تمتص الخلايا أشعة الشمس بكفاءة عالية وكفاءة هذا النوع من 9 إلى 13%. ولهذا يتضح أنها اقل كفاءة من الخلايا السيلكونية أحادية التبلور. وهي اقل سعرا أيضا.

كما أن لها عيب لا يهم الكثيرين ولكنه أحيانا ما يأخذ في الاعتبار وهو أن مظهرها ليس جماليا كما في حالة المظهر الأزرق الانسيابي الجميل للألواح الشمسية الأحادية. وتسمي Multicrystalline أو Polycrystals وتختصر بـ Multi-Si .


  • الخلايا السيليكونية المورفية:

الألواح الشمسية

وفيها فانه يتم ترسيب مادة السيليكون على هيئة طبقات رفيعة علي أسطح من الزجاج أو البلاستيك لذلك فإن تصنيع هذه الخلايا يتم بتقنية سهلة ولكن كفاءتها أقل من 3 إلى 6% وأسعارها أيضا أقل من أحادية ومتعددة التبلور. وهي مناسبة لتطبيقات من 40 وات وما دون.

تتميز بانسيابيتها الذي يجعلها صالحة للعديد من التطبيقات و مظهرها متناسق ويعطي مظهر جميل و أرخص الأنواع ثمنا وفي حالة الكميات الكبيرة تقل التكلفة جدا و لا تتأثر كثيرا بالتغيرات المناخية والغيوم.

 و من عيوبها أنها اقل الأنواع كفاءة فكفاءتها قد لا تزيد عن 10% وذلك بالطبع سيجعلك تحتاج لتغطية مساحة اكبر لتلبية احتياجك للكهرباء وهذا يجعلها غير ذات فاعلية في حالة المساحات المحدودة وخاصة للاستخدامات السكنية وعمرها الافتراضي اقل من نظيرتها الأحادية والمتعددة.


عيوب استخدام الألواح الشمسية:


الألواح الشمسية

  1. يجب تنظيف الألواح الشمسية باستمرار والمحافظة على نقائها لأن الألواح تفقد 50% من طاقتها في حال عدم تنظيفها.
  2. لا يمكن الاستفادة من الطاقة الكهربائية المنتجة من التحويل خلال فترات الليل أو في الأجواء الغائمة والمغبرة.
  3. غلاء أسعار الخلايا الشمسية فالخلايا الشمسية مرتفعة السعر، بسبب استخدام عناصر نادرة أثناء تصنيعها.

يطمح العالم في المستقبل للاعتماد على مصادر الطاقة الشمسية و مصادر الطاقة المتجددة بشكل عام للحصول على كافة مستلزمات البلاد من الطاقة فالآن يتم تطوير وحدات للطاقة المتجددة. بادرت العديد من الدول لاستخدام الطاقة المتجددة بشكل كبير فالهند من أكثر الدول التي تستخدم الوقود الحيوي لتلبية حاجات المنزل من الغاز، وكذلك اليابان فقد تمت صناعة سيارات يتم تشغيلها بواسطة خلايا الوقود، والولايات المتحدة الأمريكية تستغل الطاقة المتجددة لإنتاج 20% من الطاقة اللازمة لحاجة البلاد.

وسوم

Raed H Nahal

أسمي رائد من فلسطين
اعمل في صيانة أجهزة الحاسوب 
ومدون في موقع ماتركس 219
أحب التقنية ومتابع دائم لها.

أضف تعليق

انقر هنا لإضافة تعليق

اترك رد