كيفية صناعة الخلايا الشمسية
كيفية صناعة الخلايا الشمسية
يتم صنع الخلايا الشمسية بسهولة وبساطة عن طريق عدة خطوات، وتشمل ما يلي:
- تُستخدم المادة السيليكون بكثرة في صنع الخلايا الشمسية، وذلك بسبب توفرها الكبير في الطبيعة، وعادةً ما يتم ترسيب الهيدروجين والسيلين على رقائق زجاجية أو بلاستيكية أو معدنية باستخدام طريقة الترسيب البخاري الكيميائي، وذلك بعد طلائها بطبقة من الأكسيد الموصل الشفاف، ثم يتم إضافة عنصر البورون.
- يتم إعداد كتل مختلفة باستخدام طريقة الصب أو السكب، ومن ثم يتم قطع الكتل إلى رقائق باستخدام مناشير سلكية خاصة، ويتم تنظيف الكتل بعد ذلك.
- يتم وضع الألواح في أفران الفسفور بعد ذلك، لتضع مادة الفسفور على جوانب الألواح وتشكل طبقة من الموصلات السالبة، ثم يتم رش بعض المواد الكيميائية عليها للتقليل من انعكاسات أشعة الشمس على الخلية الضوئية، وزيادة مساحة الرقاقة التي تتعرض للأشعة الشمس.
- ثم يتم جمع هذه الخلايا وتركيبها لتصبح ألواح شمسية، وتوضع تحت الاختبار وتغطى بالزجاج لتعمل على تقليل انعكاس أشعة الشمس وزيادة الامتصاص.
الخلايا الشمسية solar cells
يتم وصف الخلايا الشمسية على أنها ألواح كهروضوئية، حيث تحلل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية. تمتص الخلايا الشمسية الطاقة من أشعة الشمس ثم تحوِّلها إلى طاقة كهربائية من خلال التأثير الفوتوضوئي. ويتم الاعتماد بشكل أساسي على ضوء الشمس في إنتاج الطاقة الكهربائية، وتتمثل الأخطاء الشائعة في الاعتقاد بأن درجة حرارة الشمس تحدد إنتاج الطاقة الكهربائية. وتتمثل الطاقة الكهربائية التي تنتجها هذه الألواح بأنها طاقة نظيفة ومتجددة، حيث لا ينتج عنها أي من الإشعاعات الضارة أو المواد الملوثة للبيئة.
أنواع الخلايا الشمسية
في سياق ذكر المعلومات الهامة عن الخلايا الشمسية، سوف نتحدث عن أنواع الخلايا الشمسية المختلفة، وذلك على النحو التالي:
خلية أحادية التبلور
- تعتمد هذه الخلايا في صناعتها على السيليكون، وكفاءتها لا تزيد عن 17.5%.
- تعد هذه الفئة من أفضل الأنواع بسبب فعاليتها العالية في امتصاص الطاقة.
- تتميز بنقاء كريستالات السليكون التي تصنع منها، مما يمنحها مظهراً متناسقاً.
- تتكون الألواح الفردية من سبائك السيليكون التي تم قطعها إلى شرائح.
- ويتوقع أن يبلغ عمرها المتوسط 25 عامًا أو أكثر.
خلية متعددة التبلور
- استُدعِيَت هذه الخلية باسمها لأنها صُنِعَت من أكثر من بلورة سليكون.
- تتمثل الخلايا فيه بأنها عبارة عن مربعات متراصة، وتبلغ كفاءتها حوالي 19.0%.
- عمرها المفترض يتراوح بين 25 سنة وما فوق.
خلية الفيلم الرفيع( الخلايا المورفية)
- تتراكم مادة السيليكون على الأسطح البلاستيكية أو الزجاجية على شكل طبقات رفيعة، وتعتبر أقل الخلايا امتصاصًا للطاقة هي الخلايا المورفولوجية.
- تتميز كفاءة هذه الخلايا بأنها لا تتجاوز 12%، كما أن عمرها الافتراضي يقل عن النظرية الأحادية والمتعددة.
- يبلغ العمر الافتراضي لها حوالي 15 عامًا فقط، ولديها استخدامات خاصة بها بسبب مرونتها.
فوائد الطاقة الشمسية
بعد شرح أنواع الخلايا الشمسية في الفقرة السابقة، سنتحدث الآن عن فوائد الطاقة الشمسية المتعددة التي تتمثل في ما يلي:
الفائدة الاولي
تعد الطاقة الشمسية من المصادر العالية الفائدة للمناطق التي لا يصلها التيار الكهربائي، وذلك بسبب توفر الطاقة الشمسية بشكل دائم ومستمر، حيث إنها تمثل طاقة متجددة لا يمكن أن تنفد.
الفائدة الثانية
تتميز الطاقة الشمسية بعدم الحاجة إلى صيانة مكلفة، حيث يتم تركيب الألواح الشمسية عالية الجودة بشكل منظم.
الفائدة الثالثة
يمكننا توليد الكهرباء من مصادرنا الخاصة باستخدام الطاقة الشمسية، ويمكننا أيضًا التخلي عن مصدر الكهرباء التقليدي باستخدام الألواح الشمسية.
الفائدة الرابعة
تتمثل فائدة الطاقة الشمسية في الجانب الاقتصادي، حيث يكون تركيب مستلزماتها أرخص بكثير من تركيب مستلزمات الكهرباء التقليدية.
الفائدة الخامسة
لا يعد الألواح الشمسية مصدرًا للضوضاء، حيث تعتبر الطاقة الشمسية عنصرًا صامتًا في إنتاج الطاقة، وبالتالي لا يتسبب في إصدار الأصوات.
الفائدة السادسة
لا يعد الطقس عائقاً لإنتاج الطاقة الشمسية، حيث يمكن إنتاجها بغض النظر عن حالة الطقس، وهذا ما يجعلها مصدرًا دائمًا للعديد من المنشآت في إنتاج الكهرباء.
