Jump to content
Sign in to follow this  
المسعد

خلايا شمسية

Recommended Posts

 

توجد حاليا الفولتية الضوئية (Photovoltaics PV) التي تعرف بالخلاياالشمسية أوالخلايا الفولتضوئية photovoltaic cells . فمن خلالها يتم تحويل اشعة الشمس مباشرة لكهرباء , عن طريق إستخدام تقنية الحالة الصلبة solid-state technology التي تستخدم فيها خلايا مصنوعة من مادة السليكون (الرمل) المتوفرة فوق الأرض. وتستخدم مواد عديدة أخري في الخلايا الشمسية لكن أساسها مادة السليكون . وبصفة عامة مواد هذه الخلايا إما مادة بللورية سميكة كالسيليكون البللوري Crystalline Silicon أو مادة غير بللورية رقيقة كمادة السيلكون اللابللوري (Amorphous Silicon a-Si) و Cadmium (Telluride CdTe)أو (Copper Indium Diselenide CuInSe^2, or CIS) أو مواد مترسبة كطبقات فوق شرائح من شبه الموصلات تتكون من أرسنيد(زرنيخيد) الجاليوم (Gallium Arsenide GaAs) .

 

وتعتبر طاقاتها شكلا من الطاقة الحميدة والنظيفة . لأنه لايسفر عن تشغيلها نفايات ملوثة ولا ضوضاء ولا إشعاعات ولا حتي تحتاج لوقود. لأن هذه الخلايا الضوئية تعمل في صمت. لكن كلفتها الأبتدائية مرتفعة مقارنة بمصادر الطاقة الأخري . والخلايا الشمسية تولد كهرباء مستمرة و مباشرة (كما هو في البطاريات السائلة والجافة العادية).

 

شدة تيارها يعتمد علي سطوع ومستوي أشعة الشمس وكفائة الخلية الضوئية نفسها. يمكن لهذه الخلايا الشمسية إعطاء مئات الفولتات من التيار الكهربائي المستمر DC لو وصلت هذه الخلايا علي التوالي. كما يمكن تخزينها الفولتية الناتجة في بطاريات الحامضية المصنوعة من الرصاص أو القاعدية المصنوعة من معدني النيكل والكادميوم . ويمكن تحويل التيار المستمر DC إلي تيار متناوب AC بواسطة العاكسات ال Invertor للإستعمال وإدارة الأجهزة الكهربائية المنزلية والصناعية العادية.

 

تعني كلمة الفولتية الضوئية توليد الكهرباء مباشرة من الضوء عن طريق الخلايا الشمسية المصنوعة من مواد شبه موصلة كالسيليكون الذي يولد تيارا كهربائيا عند تعرضه لضوء الشمس. وأكبر محطة توليد كهرباء تعمل حاليا بالخلايا الشمسية توجد في سهل كاريزا بكاليفورنيا, وتعطي 5 ميحاوات. وتوجد محطات في ألمانيا تولد 10 ميجاوات. والخلايا الشمسية تعمل حاليا فوق الأقمار الصناعية منذ عام 1960 وحتي اليوم .وفي جميع الظروف المناخية حتي في الأيام التي تحتجب فيها أشعة الشمس وذلك عن طريق تخزين الطاقة المولدة بالبطاريات. لكن كفاءتها الكلية في توليد الكهرباءتحسب على اساس الايام المشرقة والايام المغيمة والتي تسبب كثرتها في ان تقل كفائة المنظومة.

 

من ميزتها أنها ليس بها أجزاء متحركة تتعرض للعطل. لهذا تعمل فوق الأقمار الصناعية بكفاءة عالية , ولاسيما وأنها لاتحتاج لصيانة أو إصلاحات أو وقود, حيث تعمل في صمت, الا ان اتساخ الخلايا الضوئية نتيجة التلوث او الغبار يؤدي الى خفض في كفائتها مما يستدعي تنظفها على فترات.

 

كما يمكن توليد الكهرباء باستغلال الحرارة المباشرة لأشعة الشمس , باتباع تقنية الكهرباء الحرارية الشمسية solar thermal electricity التي تستخدم حاليا. ومن الملائم للدول التي تغمرها أشعة الشمس , إستعمال هذه التقنية الواعدة لتوليد البخار من حرارة الأشعة الشمسية , لإدارة توربينات توليد الكهرباء . لكن الحصول علي كهرباء من الحرارة الشمسية يعتبر مكلفا نسبيا ولاسيما وأن هذه التقنية قد دخلت المجال التجاري عام 1980 . فحاليا في أمريكا توجد محطات بخارية لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية في صحراء كاليفورنيا تعطي 400ميجاوات أي ما يعادل 2,3مليون برميل نفط سنويا . وهناك فرص في عدة بلدان تغمرها اشعة الشمس لإتباع هذه التقنية , من بينها مصر والهند والمكسيك والمغرب وأسبانيا واليونان . وسوف تتلقي هذه الدول معونات من وكالة البيئة العالمية لإقامة هذه المحطات البخارية التي ستعمل بالطاقة الشمسية عن طريق تركيز أشعة الشمس من فوق مساحات شاسعة بواسطة مرايا مقعرة أو عدسات لامة هائلة تركز الأشعة الشمسية لتقع فوق مستقبلات خاصة بها سائل كالزيت , يمتص الحرارة ويدور في الأنابيب بالغلايات لتسخين الماء وتحويله لبخار يدير توربينات لتوليد الكهرباء.ويمكن الإستعانة في الأيام الغائمة أو بالليل بالمحروقات التقليدية كالفحم والنفط والغاز الطبيعي, لتسخين مياه الغلايات.

 

مصدر:

كتاب شيء من العلم . لأحمد محمد عوف

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

بسم الله

السلام عليكم

شكرا على الموضوع وبارك الله فيك

وفعلا يجب على الدول (الحرارية) الاستفادة من حرارة الشمس لتوليد الطاقة الكهربائية ونوفر على نفسنا انقطاع الكهرباء وشكرا على المقترح

يمكن حرارتنا بالصيف اذا تم استغلالها تشغل حتى مكيفات

laugh.gif

Share this post


Link to post
Share on other sites

شكرا أخي على الموضوع

ممكن أضع المشاكل التي تتعلق بهذا الأمر وأنت ذكرتها لكن أجرينا في جامعة دمشق أنا وبعض الطلاب والدكاترة دراسة عن هذا الموضوع , وكما قلت أخي الكريم أولا التكلفةالعاليةجدا مقارنة بمصادر الطاقةالأخرى أما الشيء الأخر والمهمجدا فهو كيفية تخزينها المسألةليستسهلة وبسيطة كما نتخيل فهي صعبة ومكلفة ولذلك هذه الطاقة تعاني من الليل ومن الغيم ......... وكذلك تحتاج الخلايا الشمسية إلى مساحات واسعة جدا من أجل ان تركزأكبر قدر من الضوء .

لكن هناك طاقة أهم وأقل تكلفة وأكثر إنتاجية وهي الطاقة الحيوية والتي يجب التركيز عليها ولا تحتاج إلى إمكانيات مالية كبيرة , وطاقة الرياح أيضا وطاقة المياه.

وليس فقط الدول العربية هي التي تمتلك مساحات واسعة وشمس ساطعة فالولايات المتحدة وغيرها من الدول تملكنفس الشيء , لكن الطاقة الشمسية مفيدة في السخانات الشمسية المنزلية والتي تعتمد الحرارة وليس المفعول الكهرضوئي .

وشكرا على طرح هذا الموضوع الهام

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

×