+
بالتفصيل

الخلايا الكهروضوئية


ما هو الضوئية؟ التعريف والشرح البسيط:

ال الخلايا الكهروضوئية (الكهروضوئية أيضا) يصف عملية تقنية لإنتاج الكهرباء. مصدر الطاقة هو الإشعاع الضوئي ، والذي يستخدم بشكل رئيسي في شكل الطاقة الشمسية. من الناحية النظرية ، يمكن أيضًا استخدام أشعة الضوء الاصطناعية من الأجهزة التقنية مثل أشعة الليزر الضوئية. يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء بمساعدة الخلايا الشمسية ، والتي يمكن ربطها بالمباني وكذلك بالمناطق الحرة في المناظر الطبيعية ، على سبيل المثال في مرج.

بناء أنظمة الضوئية

يعمل النظام الكهروضوئي مع الخلايا الشمسية التي تتكون من عدة طبقات من السيليكون. كل طبقة لها خصائص مختلفة من التوصيل الكهربائي. هذا هو ما يشكل المجالات الكهربائية التي تبني الجهد عند التعرض للضوء عبر ملامسات معدنية. في كل مرة تصيب فيها أشعة الشمس الخلايا الشمسية ، يتم إنشاء حقل جهد ، مما يؤدي إلى تدفق تيار مباشر. يتم ربط معظم النظم الضوئية إلى المباني. وبالتالي يمكن تحويل التيار المباشر المتولد في الخلايا الشمسية إلى تيار متناوب في ما يسمى العاكس ، الذي يتحكم في النظام. ثم سيتم تغذية هذا في شبكة الكهرباء. يسجل عداد الكهرباء ، الذي تم تثبيته أيضًا كعنصر مهم في النظام ، عائد الطاقة الكهربائية بانتظام.

تصنع الخلايا الشمسية الحديثة في الغالب من أحادي البلورية ومتعددة البلورات مع نسبة صغيرة من السيليكون غير المتبلور. وعادة ما يتم تركيبها بالتوازي مع سطح الأسطح مع ميل بين عشرين وخمسين درجة. بالنسبة للوحدات النمطية على الأسطح وكذلك في المساحات المفتوحة ، يبلغ الحد الأقصى للناتج 30 درجة. من حيث المبدأ ، يمكن إجراء التثبيت أيضًا على الأسطح المسطحة ، ولكن مع ميل أقل من خمسة عشر درجة بسبب هطول الأمطار ، لا يتم إجراء تنظيف مناسب للوحدات. هذه يجب تنظيفها باليد. أقل عائدًا كبيرًا يأتي من التركيبات المثبتة على الواجهات المواجهة للجنوب للمباني الكبيرة. يمكن استخدام الوحدات المدمجة للواجهة في وقت واحد كحماية من أشعة الشمس أمام النوافذ الكبيرة أو كمكونات. في أي حال ، يجب ضمانه قبل تثبيت المباني الأخرى وأنظمة SAT والمداخن والأشجار وأوراق الشجر لا تسبب التظليل. يمكن أن يعيق الظل جزئيًا عمل الطاقة الشمسية وبالتالي يؤدي إلى خسائر كبيرة في الغلة.

مزايا وعيوب الخلايا الضوئية

يتم استخدام الألواح الضوئية في جميع أنحاء العالم لتوليد الطاقة الكهربائية في شكل طاقة شمسية. يمكن تثبيت الأنظمة التي تحتوي على خلايا شمسية على المنازل ذات الأحجام المختلفة وكذلك على حواجز الضوضاء ، في الهواء الطلق وعلى الأجهزة العامة. غالبًا ما تعمل الآلات الحاسبة الحديثة بمساعدة الخلايا الشمسية المدمجة الصغيرة.
من حيث المبدأ ، توفر أشعة الشمس المباشرة أفضل عائد ، ولكن يمكن أيضًا نشره ، وهو مبعثر بتأثيرات الطقس على ضوء الشمس المستخدم في توليد الطاقة الشمسية. تعد الطاقة الشمسية واحدة من الطاقات المتجددة وتتوفر مجانًا وبكميات كبيرة في العديد من البلدان. كمصدر نظيف للطاقة ، يرتبط استخدام ضوء الشمس لتوليد الكهرباء بانبعاثات ثاني أكسيد الكربون المنخفضة نسبيًا لأنه لا يتطلب حرق الوقود الأحفوري. وبالتالي فإن الكهرباء الضوئية تندرج تحت مفهوم الكهرباء الخضراء وتعتبر صديقة للبيئة للغاية. المشكلة هي حقيقة أنه في بعض الأحيان يتم استخدام مواد سامة لإنتاج الوحدات الشمسية. ومع ذلك ، فقد عملت الشركات المصنعة لسنوات لاستبدالها بمواد غير ضارة.
العمر الافتراضي للأنظمة الكهروضوئية حوالي ثلاثين عامًا وتتطلب صيانة قليلة. بصرف النظر عن التثبيت باهظ الثمن نسبيا ، وإذا لزم الأمر ، استبدال العاكس ، لذلك لا توجد أي تكاليف إضافية. منذ عام 1995 ، زاد الاستخدام العالمي للأنظمة الكهروضوئية بنحو ثلاثين بالمائة سنويًا. تتيح العملية لمالكي هذه المنشآت أن يكونوا مستقلين اقتصاديًا عن ارتفاع أسعار الكهرباء ومزودي الطاقة. ومع ذلك ، يجب أن نتذكر أن شدة ضوء الشمس تعتمد على الفصول والطقس والنهار. في أوقات الإشعاع المنخفض ، ينخفض ​​التيار الكهربائي بسرعة.