مبدأ عمل الخلايا الشمسية

مبدأ عمل الخلايا الشمسية يعد أحد أهم أجزاء عملية توليد الطاقة من عناصر طبيعية، حيث يعتمد على أشعة الشمس بشكل كامل لتحويل الطاقة، واستخدامها في مهام مختلفة، وأصبحت هذه الطريقة الآن من أبرز طرق توليد الطاقة الطبيعية التي لا تتسبب في إهدار الكثير من الموارد، تابع المزيد عبر موقع فكرة.

مبدأ عمل الخلايا الشمسية

تعتمد طريقة عمل الخلايا الشمسية على مجموعة من الخطوات، حتى تستطيع امتصاص الطاقة من الشمس وهي:

• يتم وضع الخلايا الشمس تحت أشعة الشمس بشكل مباشر بعد ذلك تبدأ بامتصاص فوتونات الضوء منها.
• تتكون خلايا الشمس من السيليكون وهو مادة موصلة للكهرباء، حيث يتسبب في تحريك الإلكترونات على الألواح، وبالتالي يجعلها تمر من القوب إلى الطرف الآخر الذي يكون له شحنة مختلفة وبالتالي يتولد فرق جهد.
• تبدأ بتحويل الطاقة الإشعاعية الخارجة من الشمس إلى إلى طاقة كهربائية يمكن استخدامها في الكثير من المهام.

ما هي الخلايا الشمسية ؟

الخلايا الشمسية عبارة عن جهاز تم تصنيعه لتحويل طاقة الشمس إلى طاقة كهربائية، وفيما يلي بعض المعلومات عن الخلايا:

• تعمل الخلايا كمصدر بديل للطاقة يغني عن استخدام مولدات الطاقة التقليدية.
• يتم وضع مجموعة من الخلايا المصنوعة من السيليكون بجانب بعضها البعض حتى تمتص أشعة الشمس.
• تم استخدامها لأول مرة في عام 1996م وتعتمد عليها محطة الفضاء الدولية بشكل كامل.
• أكبر محطة لتوليد الطاقة بالخلايا الضوئية توجد في أسبانيا، ولديها قدرة على توليد اثنين وثلاثين ميجا واط.

أنواع الخلايا الشمسية

تطورت صناعة الخلايا بشكل كبير حيث تمت صناعة العديد منها والتي تختلف في استخداماتها وقدرتها على توليد الطاقة ومن هذه الأنواع ما يلي:

مكونات الخلايا الشمسية

تتكون الخلايا من مجموعة من المكونات  كل منها له مهمة محددة في توليد الطاقة وهذه المكونات هي:

• N – TYPE وهي الطبقة المصنوعة من السيليكون  تحتوي على الإلكترونات.
• P – TYPE وهي الطبقة المصنوعة من الفسفور وتحتوي على  الثقوب أو الفجوات التي تمرر الضوء.
• المنطقة العازلة التي توجد بين الطبقتين، ويطلق عليها طبقة العبور حيث يتم وضعها على سطح الخلية حتى نزيد من قدرتها على امتصاص الضوء.
• طبقة معدنية من الألمنيوم لحماية الخلية من الخارج سواء من الأعلى أو من الأسفل.

مميزات توليد الطاقة بالخلايا الشمسية

هناك مجموعة من المميزات التي تحصل عليها عند توليد الطاقة من أشعة الشمس وهذه المميزات هي:

• لا توجد مَخلفات بيئية للعملية.
• لا تستغرق عملية توليد الطاقة بالشمس الكثير من الوقت.

مبدأ عمل الخلايا الشمسية لا يعد عملية معقدة وعلى الرغم من انتشاره بشكل كبير إلا أن استخدامه لا تزال محدودة في نطاقات معينة وذلك لأن تكلفة صناعة الألواح الشمسية كبيرة جدًا ولذلك لا يمكن الاعتماد عليها بشكل كامل في توليد الطاقة.