كيفية صناعة الخلايا الشمسية
كيفية صناعة الخلايا الشمسية
تنتج الخلايا الشمسية بسهولة وبساطة من خلال عدة خطوات، وهي كما يلي:
- السيليكون هو مادة مهمة في صنع الخلايا الشمسية، ويتم استخدام طريقة الترسيب البخاري الكيميائي لترسيبها على رقائق الزجاج أو البلاستيك أو المعدن. ويتم طلاؤها بطبقة من الأكسيد الموصل الشفاف وإضافة عنصر البورون.
- ثم يتم إعداد كتل مختلفة بواسطة الصب أو السكب، وبعد ذلك يتم قطع الكتل إلى رقائق باستخدام مناشير سلكية خاصة، ثم يتم تنظيف الكتل.
- ثم يتم وضع الألواح في أفران الفسفور لتغطية جوانبها بمادة الفسفور وتكوين طبقة موصلة سالبة، ثم يتم رش بعض المواد الكيميائية عليها للحد من انعكاس أشعة الشمس عن الخلية الضوئية وزيادة مساحة الرقاقة التي يتعرض لها أشعة الشمس.
- بعد ذلك يتم جمعها وتركيبها لتصبح ألواح شمسية، وتوضع تحت الاختبار وتغطى بالزجاج لتقليل انعكاس أشعة الشمس وزيادة قدرتها على الامتصاص.
الخلايا الشمسية solar cells
تعرف الخلايا الشمسية باسم الألواح الكهروضوئية، حيث تحول أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية. تمتص الخلايا الشمسية الطاقة من أشعة الشمس وتحولها إلى كهرباء بفضل التأثير الفوتوضوئي. يجب أن نذكر أن الخلايا الشمسية تعتمد بشكل أساسي على ضوء الشمس لإنتاج الطاقة الكهربائية. يعتقد بشكل خاطئ أنها تعتمد على درجة حرارة الشمس لتوليد الطاقة الكهربائية. تعتبر الطاقة الكهربائية التي تنتجها هذه الألواح نظيفة ومتجددة، حيث لا تنتج أي إشعاعات ضارة أو مواد ملوثة للبيئة.
أنواع الخلايا الشمسية
في سياق ذكر المعلومات الهامة عن الخلايا الشمسية، سنتحدث عن أنواع متعددة من الخلايا الشمسية، وسيتم شرح ذلك على النحو التالي:
خلية أحادية التبلور
- تعتمد هذه الخلايا في صناعتها على السليكون، وكفاءتها لا تتجاوز 17.5%.
- ويعتبر هذا النوع من الأنواع الأفضل، بسبب فعاليته العالية في امتصاص الطاقة.
- تتميز بالكريستالات النقية من السليكون التي تعطيها مظهرا متناسقا.
- تتكون الألواح الأحادية من سبائك سيليكون مقطعة إلى شرائح.
- ويتمثل عمرها الافتراضي 25 عاما أو أكثر.
خلية متعددة التبلور
- وسميت هذه الخلية بهذا الاسم لأنها تم صنعها من أكثر من بلورة سليكون.
- تتمثل الخلايا فيها بكونها مربعات متراصة، وتتمثل كفاءتها بحوالي 19.0٪.
- أما بالنسبة لعمرها الافتراضي، فيكون 25 سنة وما فوق.
خلية الفيلم الرفيع( الخلايا المورفية)
- تترسب مادة السيليكون على السطوح البلاستيكية أو الزجاجية على شكل طبقات رقيقة، وتعتبر الخلايا المورفية هي الأقل قدرة على امتصاص الطاقة.
- تكفي هذه الخلايا بكفاءة تصل إلى 12٪ فقط، وعمرها الافتراضي أقل من نظريتها الأحادية والمتعددة.
- حيث يكون العمر الافتراضي لها حوالي 15 عاما فقط، بالإضافة إلى استخداماتها الخاصة بسبب مرونتها وتميزها.
فوائد الطاقة الشمسية
بعد شرح أنواع الخلايا الشمسية في الفقرة السابقة، سنتحدث أيضا عن فوائد الطاقة الشمسية المتعددة ويتم ذلك على النحو التالي:
الفائدة الاولي
تعتبر الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة المفيدة للمناطق التي لا تصلها الكهرباء، وذلك بسبب توفر الطاقة الشمسية بشكل دائم ومستمر، حيث تعتبر طاقة متجددة لا يمكن استنفاذها.
الفائدة الثانية
يذكر أن الطاقة الشمسية لا تحتاج إلى أعمال صيانة مرهقة، حيث يتم تركيب الألواح الشمسية عالية الجودة وبشكل منظم.
الفائدة الثالثة
يمكننا توليد الكهرباء بواسطة الطاقة الشمسية من مصادرنا الخاصة، ويمكننا أيضا التخلي عن مصدر الكهرباء التقليدي باستخدام الألواح الشمسية.
الفائدة الرابعة
وهذا الفائدة تتجلى من الناحية الاقتصادية، حيث تعتبر الطاقة الشمسية أقل تكلفة في تركيب مكوناتها، على عكس تكلفة مكونات الكهرباء التقليدية.
الفائدة الخامسة
ألواح الخلايا الشمسية ليست مصدرا للضوضاء لأن الطاقة الشمسية تعتبر بشكل أساسي عنصرا صامتا للطاقة.
الفائدة السادسة
لا يعتبر الطقس عائقا لإنتاج الطاقة الشمسية، حيث يمكن إنتاجها بغض النظر عن حالة الطقس، مما يجعلها مصدرا دائما للعديد من المنشآت في إنتاج الكهرباء.