مقال عن الطاقة الشمسيه
مقالات عن الطاقات الشمسية و فائدتها لمدنا بالطاقه
ن القلق من تلوث هواء المدن و من المطر الحمضى و تسرب النفط و المخاطر النووية و ارتفاع حرارة الرض يحث علي عادة تفحص بدائل الفحم و النفط و الطاقة النووية ، و علي الرغم من ن مصادر الطاقة البديلة ليست خالية من التلويث عموما ، فنة يوجد مجال و اسع من الخيارات التي يصبح ضررها البيئى قل بعديد من مصادر الطاقة التقليدية .
ن فضل التقنيات الواعدة هى التي تسخر طاقة الشمس حيث يعتبر التحويل الحرارى المباشر للشعاعات الشمسية لى طاقة كهربائية عبر الخلايا الشمسية تقنية حديثة و متطورة و هو صناعة ستراتيجية باعتبارها مصدرا طاقويا مستقبليا سيصبح له الثر الكبر فالمحافظة علي مصادر الطاقة التقليدية و لغراض هم و استغلال ثمن علاوة علي ن مصدر طاقتة مجانى و لا ينضب و نظيف و دون مخلفات و خطار .
تعريف الخلايا الشمسية :
ن الخلايا الشمسية هى عبارة عن محولات فولتضوئية تقوم بتحويل ضوء الشمس المباشر لى كهرباء ، و هى نبائظ شبة موصلة و حساسة ضوئيا و محاطة بغلاف ما مى و خلفى موصل للكهرباء .
لقد تم نماء تقنيات كثيرة لنتاج الخلايا الشمسية عبر عمليات متسلسلة من المعالجات الكيميائية و الفيزيائية و الكهربائية علي شكل متكاثف ذاتى اللية و عالى اللية ، كما تم نماء مواد مختلفة من شباة الموصلات لتصنيع الخلايا الشمسية علي هيئة عناصر كعنصر السيليصبح و علي هيئة مركبات كمركب الجاليوم زرنيخ و كربيد الكادميوم و فوسفيد النديوم و كبريتيد النحاس و غيرها من المواد الواعدة لصناعة الفولتضوئيات .
ميكانيكية تيار الخلايا الشمسية :
الخلية الشمسية للتطبيقات الرضية هى رقاقة رفيعة من السيليصبح مشابة بمقادير صغار من الشوائب لعطاء جانب و احد شحنة موجبة و الجانب الخر شحنة سالبة مكونة ثنائيا ذا مساحة كبار .
تولد الخلايا الشمسية قدرة كهربائية عندما تتعرض لضوء الشمس حيث الضوئيات ( الفوتونات ) و التي يحمل جميع منها كما طاقويا محددا يكسب اللكترونات الحرة طاقة تجعلها تهتز حراريا و تكسر الرابط الذرى بالشبكة بالمادة الشبة موصلة و يتم تحرير الشحنات و نتاج زواج من اللكترون فالفراغ . تنطلق بعد هذا حاملات الشحنة هذة متجهة نحو و صلة الثنائى متنقلة بين نطاقى التوصيل و التكافؤ عبر الفجوة الطاقوية و تتجمع عند السطح المامى و الخلفى للخلية محدثة سريان تيار كهربى مستمر عند توصيل الخلية بمحمل كهربى و تبلغ القدرة الكهربية المنتجة للخلية الشمسية عادة و احد و ات.
نواع الخلايا الشمسية التجارية :
تم تصنيع خلايا شمسية من مواد مختلفة لا ن غلب هذة المواد نادرة الوجود بالطبيعة و لها خواص سامة ملوثة للبيئة و معقدة التصنيع و باهظة التكاليف و بعضها لا يزال تحت الدراسة و البحث و علية فقد تركز الاهتمام علي تصنيع الخلايا الشمسية السيليكونية و هذا لتوفير عنصر السيليصبح فالطبيعة علاوة علي ن العلماء و الباحثين تمكنوا من دراسة ذلك العنصر دراسة مستفيضة و تعرفوا علي خواصة المختلفة و ملاءمتة لصناعة الخلايا الشمسية المتبلرة و متصدعة التبلر .
1- الخلايا الشمسية السيليكونية المتبلرة :
تصنع هذة الخلايا من السيليصبح عبر نماء قضبان من السيليصبح حادى و عديد التبلر بعدها يؤرب لى رقائق و تعالج كيميائيا و فيزيائيا عبر مراحل مختلفة لتصل لى خلايا شمسية .
كفاءة هذة الخلايا عالية تتراوح بين 9 – 17 % و الخلايا السيليكونية حادية التبلر غالية الثمن حيث صعوبة التقنية و استهلاك الطاقة بينما الخلايا السيليكونية عديدة التبلر تعتبر قل تكلفة من حادية التبلر و قل كفاءة يضا .
2- الخلايا الشمسية السيليكونية المورفية ( متصدعة التبلر ) :
مادة هذة الخلايا ذات شكل سيليكونى حيث التكوين البلورى متصدع لوجود عنصر الهيدروجين و عناصر خري دخلت قصدا لتكسبها خواص كهربية متميزة و خلايا السيليصبح المورفى زهيدة التكلفة عن خلايا السيليصبح البلورى حيث ترسب طبقة شريطية رقيقة باستخدام كميات صغار من المواد الخام المستخدمة فعمليات قليلة مقارنة بعمليات التصنيع البلورى . و يعتبر تصنيع خلايا السيليصبح الامورفى كثر تطويعا و ملاءمة للتصنيع المستمر ذاتى اللية .
تتراوح كفاءة خلايا هذة المادة ما بين 4 – 9 % بالنسبة للمساحة السطحية ال كبار و تزيد عن هذا بقليل بالنسبة للمساحة السطحية الصغيرة و ن كان يتثر استقرارها بالشعاع الشمسى .
