بيئة، الموسوعة البيئية

الحلول و البدائل قسم الطاقة المتجددة طريقة عمل الطاقة الشمسية

طريقة عمل الطاقة الشمسية

تقييم المستخدم: / 4
ضعيفجيد 

إذا أعجبك هذه المقالة، نرجو منك التصويت لها

طريقة عمل الطاقة الشمسية

طريقة عمل الطاقة الشمسية حيث تحتوي خلايا الضوء الفلطائي ضوء الجهد الكهربائي من مواد خاصة تسمى أشباه موصلات مثل السيليكون حيث أن استخدامه أكثر شيوعا الان , عندما يضرب ضوء الشمس الخلية فإن جزء معين من الخلية وهي داخل المادة الشبه موصلة التي تقوم بإمتصاص الضوء هذا يعني أن طاقة الضوء الممتص تحولت إلى الشبه موصلات الـ وتضرب الطاقة الإلكترونية الطليقة سامحة لهم بالتدفق بحرية

 

إن بعض الخلايا تملك أيضا حقلا أو حقول كهربائية أكثر التي تقوم بإجبار الإلكترونات التي حررت بواسطة الضوء الممصوص بالتدفق بإتجاه معين, وتدفق الإلكترونات هذا هو التيار ويمكننا أن نسحب التيار للإستعمال الخارجي وذلك بوضع وصلات معدنية في قمة وأسفل خلايا الـPV مثلا يستطيع التيار تشغيل لة حاسبة وإن التيار مع الجهد الكهربائي للخلية الذي نتج من الحقل أو من الحقول الكهربائية يقومان بتحديد قوة أو قدرة الواط التي بمكن أن تنتجها الخلية الشمسية, هذه هي العملية الأساسية ولكن هناك عمليات أخرى غيرها.
لنلقي نظرة أعمق إلى مثال من خلية PV خلية السيليكون البللورية الوحيدة

 

عندما يضرب ضوء على شكل فوتونات الخلية تقوم طاقته بتحرير أزواج من الفجوات الإلكترونية و سيقوم كل فوتون مع طاقته الكافية بشكل طبيعي بتحرير إلكترون واحدة بالضبط والذي سيؤدي إلى إقامة فجوات أيضا وإذا حدث هذا بالقرب الكافي من حقل الإلكترونات أو إذا حدث أن تجولت الإلكترونات الحرة والفتحات الفارغة باتجاه مدار تأثيرها سيقوم الحقل بإرسال الإلكترون إلى الجهة السلبية والفتحات إلى الجهة الإيجابية وسيتسبب ذلك أيضا بتمزيق الحياد الكهربائي, وإذا قمنا بتزويد طريق تدفق خارجي ستتدفق الإلكترونات من خلال الطريق إلى جهتها الأصلية الجهة الإيجابية لتتخذ الفجوات التي قام بإرسالها الحقل الكهربائي إلى هناك لتقوم بعملها على طول الطريق.

إن تدفق الإلكترونات يزودنا بتيار الحقل الكهربائي للخلية ويتسبب بالجهد الكهربائي الفلطية وبالنتيجة نحصل على الطاقة التي انتجت من كلا التيار والجهد الكهربائي

فقدان الطاقة ربما هناك مشكلتين يجب أن تجد لهما الحل, أولا ماذا سنفعل إذا لم تشرق الشمس؟ بالتأكيد لا أحد سيقبل بأن تكون لديه كهرباء فقط أثناء النهار وأيضا في الأيام الصافية, في هذه الحالة نحن نحتاج إلى بطاريات مخزنة للكهرباء ولسوء الحظ فإن البطاريات تزيد الكثير من التكلفة والصيانة إلى نظام الـpv ولكن على أي حال هي ضرورية إذا كنت تريد أن تكون مستقلا بشكل كامل وهناك طريقة أيضا حول المشكلة وهي بوصل بيتك إلى شبكة المؤسسة حيث ستقوم بشراء الطاقة عندما تحتاجها و تبيعها لهم عندما تنتج طاقة أكثر من ما تحتاج وبهذه الطريقة تكون المؤسسة مثل نظام تخزين عملي غير محدود ويجب أيضا على المؤسسة أن تكون موافقة على ذلك, وفي أغلب الأحيان ستقوم المؤسسة بشراء الطاقة منك بسعر أقل بكثير من سعر بيعهم الخاص وأيضا ستحتاج إلى أجهزة خاصة لتتأكد من أن الطاقة التي تبيعها للمؤسسة تتزامن مع طاقتهم وبأنها تشترك معها في نفس الشكل الموجي الجيبي ونفس التردد.

يجب على المؤسسة أن تتأكد بأن نظام الـpv خاصتك لن يدخل الكهرباء بشكل خطوط عند انقطاع التيار الكهربائي فتعتقد بأن الأسلاك خالية من الكهرباء وهذا يسمى العزل.
إذا قررت إستخدام البطاريات يجب أن تبقي البطاريات دائما وإذا أردت استبدالها ستكون العملية بعد بضعة سنوات.

إن وحدات الـpv يجب أن تبقى لـ20 سنة أو أكثر والبطاريات في نظام الـpv يمكن أن تكون خطيرة جدا بسبب الطاقة التي تخزنها, وبسبب محلول الكهرباء الحمضي الذي تحتويه لذلك ستحتاج إلى إحاطة غير معدنية ومعرضة للهواء بشكل جيد.

الخلية الشمسية هي أداة لتحويل الطاقة الشمسِية إلى كهربائية. الخلايا الشمسية العالية الكفاءة المصنعة من السيلكون تتطلب مصانع ضخمة، درجات حرارة عالية والكثير من المال في هذا المشروع سنسعى لصنع خلية شمسية بإمكانيات جدا بسيطة و متوفرة. خليتنا الشمسية ستصنع من أكسيد النحاسوز بدلا من السيلكون. حيث يعد أكسيد النحاسوز من أول المواد التي عُرفت لعرض التأثيرِ الكهروضوئيِ.

لصنع الخلية الشمسية تحتاج المواد التالية صفيحة من النحاس أبعادها تقريبا 7سم × 15سم.
أسلاك توصيل تمساح ، ميكروأميتر يمكن أَن يقرأَ التياراتَ بين 0 -100  ميكروامبير.
سخان كهربائي hotplate  .

عندما يسخن النحاس ، سترى أنماط الأكسدةِ الجميلةِ تبدأُ بالتشكيل. اللون البرتقالي، الأرجواني، والاحمر سيغطي النحاس وكلما ازداد التوهج تزداد درجة حرارة النحاس ،و تختفي الألوان تدريجيا حيث تستبدل الألوان السابقة بطلاء أسود من الأكسيدِ النحاسي.


إذا أعجبك هذه المقالة، نرجو منك التصويت لها

تاريخ آخر تحديث: الأربعاء, 29 شباط/فبراير 2012 09:27