أهم تطبيق للخلايا الكهروضوئية وأنواعها الخلايا الكهروضوئية هي وسيلة يتم من خلالها توليد الطاقة عن طريق تحويل الإشعاع الشمسي إلى كهرباء.
وأيضًا من خلال استخدام أشباه الموصلات، حيث تستخدم الخلايا الشمسية التي تتكون من سلسلة من الخلايا الشمسية.
اليوم سنتعرف عليها على نطاق أوسع، ونوضح أهم استخدامات الخلايا الكهروضوئية وأنواعها، لذا تابع موقعنا على الإنترنت، دائمًا بالمقالات.
الألواح الشمسية: –
- كما أوضحنا أعلاه، الخلايا الشمسية هي ما يمكن أن نسميه الخلايا الكهروضوئية أو الخلايا الشمسية.
- تعد الخلايا الكهروضوئية أيضًا واحدة من أفضل الوسائل التي يمكن من خلالها توليد الطاقة الكهربائية.
- استخدام الخلايا الشمسية بفضل تأثير الخلايا الكهروضوئية لتحفيز فوتونات الضوء.
- للانتقال من مستوى طاقة أقل إلى مستوى أعلى.
إقرأ أيضاً: معلومات عن أنواع النخيل وفوائدها
مكونات الخلايا الشمسية: –
- تتكون الخلايا الشمسية من عدة مواد مختلفة، وهذه المواد هي مواد نادرة.
- تم صنعه من السيليكون لأن هذا العنصر وفير في الطبيعة.
- كما تمكن العلماء من دراسة جميع خصائصه ومميزاته بدقة.
- كما درسوا مدى ملاءمة الألواح الشمسية.
- لذلك، يمكن القول أن الخلايا الشمسية تتكون من مادة بلورية سميكة ممثلة بالسيليكون البلوري.
- إما من مادة غير متبلورة دقيقة ممثلة بالسيليكون غير المتبلور، أو من مواد مترسبة على شكل طبقات.
- وهذا أكثر من رقائق أشباه الموصلات مثل زرنيخيد الغاليوم.
- ويتكون أيضًا من هيكل من الألومنيوم، وبطارية سائلة، ومقياس الفولتميتر، وأخيراً توصيل الأسلاك، وهذا يتعلق بمكونات الخلايا الشمسية.
كيف تعمل الخلايا الشمسية:
- بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في معرفة كيفية عمل الخلايا الشمسية، يمكننا القول أنه عندما تسقط أشعة الشمس على خلية شمسية.
- الطبقة المضادة للانعكاس تحجب الضوء.
- عندما تتعرض الصفيحة السالبة لأشعة الشمس، تنتقل طاقة الفوتون إلى الإلكترونات في منطقة التكافؤ.
- من أجل التمكن من الانتقال إلى منطقة التوصيل السلبي للرقاقة.
- من ناحية أخرى، يمكن أن تنتقل فجوات منطقة التوصيل الإيجابي بواسطة مقاطع موجبة.
- ينتج عن هذا فرق محتمل بين سطحين للتقاطع المزدوج.
- يمكن أيضًا ربطه بين سطحين.
- يتم ذلك باستخدام موصل كهربائي لإنتاج تيار كهربائي في دائرة كهربائية.
- تنتقل الإلكترونات من الموصل السالب إلى الموجب في الدائرة الكهربائية.
- أيضًا، عندما تكون الدائرة الخارجية للخلية مفتوحة، تنتج الخلية تيارًا قدره 0.07 أمبير وفرق جهد 0.6 فولت.
- وبالتالي، يتم إنتاج طاقة كهربائية قدرها 0.04 واط، وتعكس خلايا المصفوفة شدة التيار الكهربائي بالتوازي.
- كمتر مربع من مصفوفة واحدة، فإنها تولد تيارًا يبلغ 4 أمبير وطاقة كهربائية تبلغ 48 واط.
- 4 صفائف مطلوبة لتشغيل المضخة.
قد تكون مهتمًا بـ: معلومات حول المحيط الذي تقع فيه جزر القمر
أهم استخدامات وأنواع الخلايا الشمسية هي:
- يمكننا شرح أهم استخدامات الخلايا الكهروضوئية وأنواعها، وأهم استخداماتها كالتالي.
- يتم استخدامه لتجفيف المنتجات، وكذلك المنتجات الغذائية المختلفة.
- كما أنها تستخدم في بناء المساكن.
- تستخدم في الزراعة.
- كما أنها تستخدم لتقطير المياه وكذلك لتحلية المياه المالحة.
- يساعد على تدفئة الهواء والتخلص من البرد.
- العمل على مواد اللحام.
- في الماضي، كان يستخدم في الطهي.
- كما أنها تستخدم لتوليد الكهرباء، خاصة في الألعاب التي تتطلب مستويات منخفضة من الكهرباء.
- مثل الألعاب الإلكترونية وأجهزة الكمبيوتر الإلكترونية والساعات.
- تستخدمه بعض الدول أيضًا لإشارات المرور.
- من بين أنواع الخلايا الشمسية، أو ما يسمى بالخلايا الكهروضوئية، (الخلايا القائمة على السيليكون أحادي البلورية بكفاءة 16٪).
- أيضا خلية تعتمد على السيليكون متعدد الكريستالات بكفاءة 13٪، خلايا البنك.
- حيث يتم تطبيق طبقات السيليكون على الألواح الشمسية بكفاءة 3 × 6٪.
توقعات مشرقة للطاقة الشمسية:
- من خلال تنبؤات الطاقة الشمسية المشرقة، يمكن القول إن إنتاج ألمانيا يتناسب مع إنتاجها من الخلايا.
- PV 32.4 جيجاوات.
- لذلك، فهي من أكبر الدول التي تنتجها، تليها إيطاليا وإسبانيا.
- تقوم الولايات المتحدة والصين واليابان وأستراليا أيضًا بتوسيع إنتاج الطاقة الشمسية.
مشاكل استخدام الألواح الشمسية:
- يمكن أن يؤدي وجود الغبار إلى تقليل كفاءة أجهزة الطاقة الشمسية، لذلك يجب تنظيفها باستمرار وعلى فترات زمنية معينة.
- حتى لا يتراكم عليها الغبار.
- يجب ألا تزيد هذه الفترة عن ثلاثة أيام، أو حسب الدولة وكمية الغبار فيها.
- عدم القدرة على تخزين واستخدام الطاقة الشمسية طوال الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم.
- يعتمد الاحتياطي على كمية الطاقة الشمسية، وكذلك نوع الطاقة المستخدمة.
- يحدث الكثير من التآكل والصدأ في مجمعات الطاقة الشمسية أو بسبب الأملاح الموجودة في الماء.
- تعتبر الألواح الشمسية أيضًا من أفضل التقنيات الحديثة المستخدمة لتسخير الطاقة الشمسية.
- وأيضًا يحولها مباشرة إلى طاقة كهربائية دون إهدار أو تلف.
- تعتبر هذه طاقة نظيفة ولا يمكن أن تسبب تلوثًا بيئيًا.
- لهذا السبب، يقوم العلماء بتطويرها لاستخدامها في مختلف القطاعات مثل الرعاية الصحية والإسكان والتعليم والزراعة والصناعة.
- كانت هذه مشاكل استخدام الألواح الشمسية.
أنظر أيضا: معلومات عن التطور العقلاني والعلمي للموهبة
في النهاية، بعد أن اكتشفنا الكثير من المعلومات المختلفة حول استخدام الطاقة الكهروضوئية أو الخلايا الشمسية، نأمل أن تحصل على أقصى استفادة من هذه الطاقة، والتي لها العديد من المزايا.