موضوع عن الطاقه الشمسيه
مواضيع عن الطاقات الشمسيه وفائدتها لمدنا بالطاقه
ن القلق من تلوث هواء المدن ومن المطر الحمضي وتسرب النفط والمخاطر النوويه وارتفاع حراره
الرض يحث على عاده تفحص بدائل الفحم والنفط والطاقه النوويه ، وعلى الرغم من ن
مصادر الطاقه البديله ليست خاليه من التلويث عموما ، فنه يوجد مجال واسع من الخيارات
التي يكون ضررها البيئي قل بكثير من مصادر الطاقه التقليديه .
ن فضل التقنيات الواعده هي التي تسخر طاقه الشمس حيث يعتبر التحويل الحراري المباشر للشعاعات
الشمسيه لي طاقه كهربائيه عبر الخلايا الشمسيه تقنيه جديده ومتطوره وهو صناعه ستراتيجيه باعتبارها مصدرا
طاقويا مستقبليا سيكون له الثر الكبر في المحافظه على مصادر الطاقه التقليديه ولغراض هم واستغلال
ثمن علاوه على ن مصدر طاقته مجاني ولا ينضب ونظيف ودون مخلفات و خطار .
تعريف الخلايا الشمسيه :
ن الخلايا الشمسيه هي عباره عن محولات فولتضوئيه تقوم بتحويل ضوء الشمس المباشر لي كهرباء
، وهي نبائظ شبه موصله وحساسه ضوئيا ومحاطه بغلاف مامي وخلفي موصل للكهرباء .
لقد تم نماء تقنيات كثيره لنتاج الخلايا الشمسيه عبر عمليات متسلسله من المعالجات الكيميائيه والفيزيائيه
والكهربائيه على شكل متكاثف ذاتي الليه و عالي الليه ، كما تم نماء مواد مختلفه
من شباه الموصلات لتصنيع الخلايا الشمسيه على هيئه عناصر كعنصر السيليكون و على هيئه مركبات
كمركب الجاليوم زرنيخ وكربيد الكادميوم وفوسفيد النديوم وكبريتيد النحاس وغيرها من المواد الواعده لصناعه الفولتضوئيات
.
ميكانيكيه تيار الخلايا الشمسيه :
الخليه الشمسيه للتطبيقات الرضيه هي رقاقه رفيعه من السيليكون مشابه بمقادير صغيره من الشوائب لعطاء
جانب واحد شحنه موجبه والجانب الخر شحنه سالبه مكونه ثنائيا ذا مساحه كبيره .
تولد الخلايا الشمسيه قدره كهربائيه عندما تتعرض لضوء الشمس حيث الضوئيات ( الفوتونات ) والتي
يحمل كل منها كما طاقويا محددا يكسب اللكترونات الحره طاقه تجعلها تهتز حراريا وتكسر الرابط
الذري بالشبكه بالماده الشبه موصله ويتم تحرير الشحنات ونتاج زواج من اللكترون في الفراغ .
تنطلق بعد ذلك حاملات الشحنه هذه متجهه نحو وصله الثنائي متنقله بين نطاقي التوصيل والتكافؤ
عبر الفجوه الطاقويه وتتجمع عند السطح المامي والخلفي للخليه محدثه سريان تيار كهربي مستمر عند
توصيل الخليه بمحمل كهربي وتبلغ القدره الكهربيه المنتجه للخليه الشمسيه عاده واحد وات.
نواع الخلايا الشمسيه التجاريه :
تم تصنيع خلايا شمسيه من مواد مختلفه لا ن غلب هذه المواد نادره الوجود بالطبيعه
ولها خواص سامه ملوثه للبيئه و معقده التصنيع وباهظه التكاليف وبعضها لا يزال تحت الدراسه
والبحث وعليه فقد تركز الاهتمام على تصنيع الخلايا الشمسيه السيليكونيه وذلك لتوفير عنصر السيليكون في
الطبيعه علاوه على ن العلماء والباحثين تمكنوا من دراسه هذا العنصر دراسه مستفيضه وتعرفوا على
خواصه المختلفه وملاءمته لصناعه الخلايا الشمسيه المتبلره ومتصدعه التبلر .
1- الخلايا الشمسيه السيليكونيه المتبلره :
تصنع هذه الخلايا من السيليكون عبر نماء قضبان من السيليكون حادي و عديد التبلر ثم
يؤرب لي رقائق و تعالج كيميائيا وفيزيائيا عبر مراحل مختلفه لتصل لي خلايا شمسيه .
كفاءه هذه الخلايا عاليه تتراوح بين 9 – 17 % والخلايا السيليكونيه حاديه التبلر غاليه
الثمن حيث صعوبه التقنيه واستهلاك الطاقه بينما الخلايا السيليكونيه عديده التبلر تعتبر قل تكلفه من
حاديه التبلر وقل كفاءه يضا .
2- الخلايا الشمسيه السيليكونيه المورفيه ( متصدعه التبلر ) :
ماده هذه الخلايا ذات شكل سيليكوني حيث التكوين البلوري متصدع لوجود عنصر الهيدروجين و عناصر
خرى دخلت قصدا لتكسبها خواص كهربيه مميزه وخلايا السيليكون المورفي زهيده التكلفه عن خلايا السيليكون
البلوري حيث ترسب طبقه شريطيه رقيقه باستعمال كميات صغيره من المواد الخام المستخدمه في عمليات
قليله مقارنه بعمليات التصنيع البلوري . ويعتبر تصنيع خلايا السيليكون الامورفي كثر تطويعا وملاءمه للتصنيع
المستمر ذاتي الليه .
تتراوح كفاءه خلايا هذه الماده ما بين 4 – 9 % بالنسبه للمساحه السطحيه الكبيره
وتزيد عن ذلك بقليل بالنسبه للمساحه السطحيه الصغيره ون كان يتثر استقرارها بالشعاع الشمسي .
