أهم 6 معلومات عن التكنولوجيا الخضراء تعد الطاقة الشمسية من أكثر أشكال الطاقة المتجددة أهمية واعدة. إنها أيضًا واحدة من أكثر الأشياء التي يساء فهمها. في هذا المنشور سنبدد بعض الأساطير حول الطاقة الشمسية ونوضح كيفية عمل الألواح الشمسية.
سنستكشف أيضًا فوائد الطاقة الشمسية ونناقش سبب كونها تقنية مهمة للمستقبل.
أهم 6 معلومات عن التكنولوجيا الخضراء
الخلية الشمسية أو الضوئية أو الكهروضوئية وكان يطلق عليها في الأيام الأولى لصناعتها بطارية شمسية ولكن أصبح ذلك يحمل معنى مختلف تماما الآن،[1] .جهاز يحوِّل الطاقة الشمسية مباشرة إلى طاقة كهربائية مستغلا التأثير الضوئي الجهدي، وتتكون من طبقة سيليكون يضاف لها بعض الشوائب لتعطيها
بعض الخواص الكهربائية، فالطبقة العليا المقابلة للشمس يضاف إليها عنصر الفسفور، لتعطيه خاصية ضخ إلكترونات عند ارتطام الضويئات بها وتسمى هذه الطبقة بالطبقة N بينما يضاف عنصر البورون للطبقة السفلى ويعطيه خاصية امتصاص الإلكترونات وتسمى هذه الطبقة P، فعند ارتطام ضويئات الشعاع
الشمسي بالطبقة العلوية تمنح الإلكترونات طاقة تعتمد على شدة الإشعاع الشمسي، وعند وجود موصل كهربائي بين الطبقتين تنتقل الإلكترونات من الطبقة العليا إلى الطبقة السفلى وهكذا يتكون تيار وجهد كهربائيان، وتعتبر الخلايا
الشمسية مصدر هام لتزويد المركبات الفضائية والأقمار الصناعية بما تحتاجة من طاقة كهربائية، وتعتبر من البدائل المساعدة لمصادر الطاقة التقليدية من البترول والفحم والغاز ومشتقاته المحدودة في الطبيعة والقابلة للنضوب بسبب الاستنزاف
الهائل لها، فالخلايا الشمسية تحول طاقة الأشعة الشمسية مباشرة إلى كهرباء وتتميز بإنتاج كهرباء دون أن تؤدي لتلوث البيئة، وعمرها الأفتراضي يصل إلى 30 سنة، إن ارتفاع كلفة انتاجها هو العائق الرئيس لاستخدامها.
تستخدم التجمعات من الخلايا الشمسية (وحدات الطاقة الشمسية) لالتقاط الطاقة من ضوء الشمس لتحويله إلى كهرباء، عندما يتم تجميع وحدات متعددة معاً (حيث تكون أولوية التركيب بنظام تعقب قطبي محمول) يتم تركيب هذه الخلايا الضوئية كوحدة واحدة يتم توجيهها على سطح واحد وتسمى بلوح الطاقة الشمسية
(solar panel.).. إن الطاقة الكهربائية الناتجة من الوحدات الضوئية (Solar power). وتعتبر مثالأ على استخدام الطاقة الشمسية (solar energy).. إن الخلايا الكهروضوئية هو مجال التكنولوجيا والبحوث المتعلقة بالتطبيق العملي في إنتاج
الكهرباءمن الضوء، لكن وعلى الرغم من ذلك غالبا ما يستعمل على وجه التحديد بالإشارة إلى توليد الكهرباء من ضوء الشمس. توصف الخلايا بالخلايا الضوئية وإن لم يكن مصدر الضوء هو الشمس ومثال ذلك (ضوء المصباح، الضوء الاصطناعي
وغيرها..). وتستخدم الخلايا الكهروضوئية للكشف عن ضوء أو غيره من الإشعاع الكهرومغناطيسي بالقرب من مجموعة ضوئية مرئية، كالكشف عن الأشعة تحت الحمراء، أو قياس شدة الضوء..
خلية شمسية صنعت من بلورة أحادية من السليكون.
الفولتية الضوئية (بالإنجليزية: Photovoltaics PV) التي تعرف ب الخلايا الشمسية أوالخلايا الفولتضوئية photovoltaic cells. من خلالها يتم تحويل أشعة الشمس مباشرة إلى كهرباء، عن طريق استخدام أشباه الموصلات
مثل السليكون الذي يستخرج من الرمل النقي. وبصفة عامة مواد هذه الخلايا إما مادة بلورية سميكة كالسيليكون البلوري Crystalline Silicon أو مادة لابلورية رقيقة كمادة السيلكون اللابلوري (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 المتجددة والنظيفة، لأنه لايسفر عن تشغيلها نفايات ملوثة ولا ضوضاء ولا إشعاعات ولا حتي تحتاج لوقود. لكن كلفتها الابتدائية مرتفعة مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى. والخلايا الشمسية تولّد كهرباء مستمرة ومباشرة (كما هو في البطاريات السائلة والجافة العادية).
1. ماذا يكون اللوح الشمسي؟.
اللوح الشمسي هو جهاز يحول ضوء الشمس إلى كهرباء. يقوم بذلك باستخدام فوتونات من الشمس لفك الإلكترونات من الذرات في مادة شبه موصلة. ينتج عن ذلك تيار كهربائي يمكن تسخيره لتشغيل الأجهزة أو تخزينه في بطارية للاستخدام المستقبلي.
تثبيت الألواح الشمسية هي جزء أساسي من حركة التكنولوجيا الخضراء وتقدم بديلاً أنظف وأكثر استدامة للأشكال التقليدية لتوليد الطاقة.
2. تكنولوجيا الألواح الشمسية.
تتكون الألواح الشمسية من مواد شبه موصلة تحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية. عندما يصطدم ضوء الشمس باللوحة الشمسية ، تمتص المواد شبه الموصلة الضوء ، وينشأ تيار كهربائي. ثم يتم نقل هذا التيار عبر الأسلاك واستخدامه في تشغيل الأجهزة أو الأضواء أو أي شيء آخر يعمل بالكهرباء.
يمكن تركيب الألواح الشمسية على الأسطح أو في الحدائق أو في أي بقعة مشمسة أخرى. إنها طريقة نظيفة ومستدامة لتوليد الطاقة المتجددة وتساعد في تقليل اعتمادنا على الوقود الأحفوري.
3. كيف تختار اللوحة الشمسية المناسبة؟.
قد يكون من الصعب تحديد الألواح الشمسية المناسبة لاحتياجاتك. تحتاج إلى مراعاة القوة الكهربائية وقوة التيار الكهربائي والجهد الكهربائي للوحة، بالإضافة إلى حجمها ووزنها. سترغب أيضًا في التفكير في كيفية استخدام الألواح الشمسية.
إذا كنت ستستخدمه في الأنشطة الترفيهية مثل التخييم أو المشي لمسافات طويلة ، فستحتاج إلى لوحة خفيفة الوزن وقابلة للحمل. إذا كنت تستخدمه لإنتاج الطاقة المنزلية ، فستحتاج إلى لوحة أكبر قليلاً وأكثر قوة. يجب أيضًا مراعاة تكلفة الألواح الشمسية وما إذا كانت مصحوبة بضمان أم لا.
4. هل تستحق الألواح الشمسية كل هذا العناء؟.
من الصعب تحديد ما إذا كانت الألواح الشمسية تستحق العناء الآن أم لا لأن التكنولوجيا لا تزال تتطور وتصبح أكثر فأكثر بأسعار معقولة. ومع ذلك ، هناك الكثير من الأسباب للاعتقاد بأن الألواح الشمسية هي مستقبل الطاقة وأنها ستصبح أكثر وأكثر قيمة في السنوات القادمة.
5. تتضمن بعض أكبر فوائد الألواح الشمسية.
إنها مصدر متجدد للطاقة: على عكس الوقود الأحفوري ، فإن الطاقة الشمسية مستدامة ولا تضر بالبيئة.
إنها فعالة من حيث التكلفة على المدى الطويل: بمجرد تثبيت الألواح الشمسية ، ستحصل على طاقة مجانية من الشمس لسنوات قادمة.
إنها تساعد في تقليل بصمتك الكربونية: لا تنتج الطاقة الشمسية غازات دفيئة مثل الأشكال التقليدية لتوليد الطاقة ، لذا فهي تساعد في الحد من تغير المناخ.
بشكل عام ، تعد الألواح الشمسية خطوة مهمة نحو مستقبل أنظف وأكثر استدامة.
6. ما هي أفضل زاوية لمحاذاة الألواح الشمسية؟.
ستعتمد الزاوية المثالية للوحك الشمسي على خط العرض والوقت من العام. للحصول على الأداء الأمثل ستحتاج إلى ضبط اللوحات الخاصة بك بشكل موسمي للتأكد من أنها تلتقط أكبر قدر ممكن من ضوء الشمس.
في نصف الكرة الشمالي ، ثبت الألواح الشمسية بزاوية جنوبية قليلاً بحيث تلتقط أشعة الشمس من الصباح حتى وقت مبكر من بعد الظهر. إذا كنت تعيش في خط عرض جنوبي ، فستحتاج إلى توجيه الألواح شمالًا بحيث تتلقى ضوء الشمس طوال اليوم.
لتختتم كل شيء.
تعد الألواح الشمسية طريقة رائعة لتقليل انبعاثات الكربون الخاصة بك ومساعدة البيئة. فهي لا تنتج طاقة متجددة فحسب ، بل إنها تدوم أيضًا لسنوات عديدة ، مما يجعلها خيارًا فعالاً من حيث التكلفة على المدى الطويل. عند التسوق لشراء الألواح الشمسية ، تأكد من استشارة أحد الخبراء للعثور على أفضل خيار لمنزلك.
[https://www.youtube.com/teded” icon=”” target=”true” nofollow=”false”]قناة TED-Ed
