الخلايا الكهروضوئية هي عبارة عن الوحدة الأساسية التي يتم الاعتماد عليها للاستفادة من الطاقة الشمسية، ويتم من خلالها الحصول على الطاقة الكهربائية من الشمس، وتتكون تلك الخلايا من مواد شبه موصلة والتي من بينها السيليكون النقي، والتي تعمل على امتصاص ضوء الشمس ومن ثم تحويله إلى التيار الكهربائي المستمر، ويتم تركيب تلك الخلايا مع مجموعة من المكونات الأخرى من أجل توليد التيار وتحويله إلى تيار مستمر، وخلال هذا المقال سوف يقوم خبراء بيور باور بعرض المزيد من المعلومات التي تتعلق بالخلايا الشمسية بالتفصيل.
تعريف الخلايا الكهروضوئية
الخلايا الكهروضوئية أو الخلايا الشمسية كما يعرفها البعض عبارة عن جهاز يتكون من مواد شبه موصلة والتي من أشهرها السيليكون والكادميوم وغيرها من المواد الأخرى التي تعمل على توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية، عندما تقوم الخلايا الشمسية بامتصاص ضوء الشمس سوف يتم إنشاء الإلكترونات والثقوب الحرة التي من شأنها توليد الكهرباء، على أن يتم تمرير هذا التيار على المحولات من أجل تحويل التيار المستمر إلى المتردد، والذي يتناسب مع الأجهزة المتاحة لدى العميل في مختلف المباني، ويوجد أنواع عدة من تلك الخلايا ونقوم في الشركة بتحديد النوع المناسبة وفقا لاحتياجات العميل.
أنواع الخلايا الكهروضوئية
يوجد أنواع عدة من الخلايا الكهروضوئية والتي تختلف بناء على الاحتياجات الخاصة بالعميل، ونحرص في بيور باور على توفير كافة الأنواع والتي من بينها التالي:
خلايا كهروضوئية أحادية البلورة: تحتوي تلك الخلايا على بلورة سيليكون واحدة وهو ما يجعلها من بين الأنواع الأكثر كفاءة في عملية تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء، وهي تتميز باللون الأسود الداكن والشكل الهندسي المنتظم، ويعتبر هذا النوع من الأنواع الأعلى سعرا ولكنها تعمل بأفضل مستوى كفاءة ممكن، وعادة ما يتم تركيب تلك الألواح في المباني السكنية التي لا تتطلب كمية كبيرة من الكهرباء، ولكن بحاجة إلى كفاءة عالية في توليد الكهرباء.
الخلايا كهروضوئية متعددة البلورات: تتكون تلك الخلايا على مجموعة من بلورات السيليكون المجمعة مع بعضها البعض، وتعتبر أقل كفاءة في توليد الكهرباء بالمقارنة مع الخلايا أحادية البلورة، ولكنها تعتبر هي الأرخص وبالنسبة إلى الشكل العام للخلايا فهي زرقاء اللون ويتم استخدامها على أوسع نطاق في المشاريع التجارية والصناعية.
خلايا الأغشية الرقيقة: عبارة عن طبقات رقيقة من مختلف المواد منها السيليكون الغير متبلور وتيلوريد الكادميوم، ويمتلك هذا النوع الكثير من المزايا والتي من أهمها أنه يعتبر الأخف وزنا وأكثر مرونة من الأنواع السابق ذكرها، ولكنها تعتبر أقل كفاءة من خلايا السيليكون ولكنها أرخص في الإنتاج وتتناسب مع الأسطح الكبيرة والمباني ذات المساحات الكبيرة.
آلية عمل الخلايا الكهروضوئية
تعمل الخلايا الكهروضوئية وفقا لمجموعة من الخطوات ونحرص في بيور باور على توضيح تلك المعلومات إلى الراغبين في تركيب أنظمة الطاقة الشمسية المختلفة، وتعمل تلك الخلايا وفقا للخطوات التالية:
امتصاص الضوء: تحتوي الخلايا الشمسية على طبقتين من أشباه الموصلات إحداهما موجبة والأخرى سالبة، وتفصل بين تلك الطبقات منطقة تعرف تحت مسمى المنطقة الواصلة.
توليد الإلكترونيات: عندما يسقط ضوء الشمس على الخلية سوف تعمل الفوتونات على امتصاص الضوء وتنتقل إلى الإلكترونات، وهو ما يجعلها أكثر قدرة على التحرر من ذراتها وتصبح حرة في الحركة.
فصل الشحنات: منطقة الوصلة تعمل على فصل الإلكترونات الحرة ذات الشحنة السالبة عن الإلكترونات ذات الشحنة الموجبة، وسوف تتدفق الإلكترونات نحو الطرف السالب للخلية بينما تتجه الفجوات نحو الطرف الموجب في الخلية.
توليد التيار الكهربائي: التدفق الذي يحدث داخل الخلية سوف يؤدي إلى توليد التيار الكهربائي، والتيار الذي يتم توليده من تلك الخلايا هو تيار مستمر DC والذي لا يتناسب مع الأجهزة التي توجد في المبنى.
تحويل التيار الكهربائي: تحويل التيار الكهربائي من تيار مستمر إلى تيار متردد من بين الأمور الهامة، حتى تتناسب مع الأجهزة الكهربائية المختلفة، ويسمى الجهاز الذي يقوم بتلك المهمة بإسم العاكس الكهربائي.
العوامل المؤثرة في عمل الخلايا الكهروضوئية
حتى تتمكن الخلايا الكهروضوئية من توليد التيار الكهربائي اللازم في مكان تركيب النظام الشمسي، كان ولابد من مراعاة بعض العوامل التي تؤثر في عمل تلك الخلايا بشكل عام، ومن بين العوامل التي نحرص في بيور باور على توضيحها للعملاء لضمان كفاءة النظام في العمل فهي كالآتي:
شدة الضوء: كلما كان الضوء الناتج عن الطاقة الشمسية كبير كلما تمكنت الألواح من إنتاج المزيد من التيار الكهربائي خلال فترة النهار.
درجة الحرارة: درجة الحرارة المحيطة بمكان تركيب الخلية تؤثر بشكل كبير على قدرتها في العمل، وكلما زادت درجة الحرارة المحيطة كلما قلت الكفاءة في النظام بشكل عام.
نوع مادة التصنيع: كما ذكرنا في السابق فإن الخلايا الشمسية من الممكن أن يتم تصنيعها من مكونات عدة، وبناء على النوع المستخدم في التصنيع يتم تحديد الكفاءة الخاصة بها.
زاوية سقوط الضوء: يجب أن يتم تركيب ألواح الطاقة الشمسية بزاوية ميل معينة وعلى يد الخبراء حتى تتمكن من توليد التيار الكهربائي بكفاءة أعلى، ونحن في الشركة نقوم بتوفير خدمة التركيب على يد الخبراء والمهندسين من أجل ضبط زوايا التركيب.
أشهر استخدامات الخلايا الكهروضوئية
يوجد الكثير من التطبيقات الخاصة بـ الخلايا الكهروضوئية والتي نحرص أيضا على توضيحها لعملاء بيور باور، ومن بين أشهر تلك الاستخدامات ما يلي:
الاستخدامات المنزلية: من بين أشهر الاستخدامات الخاصة بالخلايا الكهروضوئية هي الاستخدامات المنزلية، فمن الممكن الاعتماد عليها في أعمال الإنارة وتشغيل الأجهزة وتشغيل البوابات الكهربائية ومضخات المياه وغيرها من الأستخدامات الأخرى.
الاستخدامات التجارية: تعتبر الاستخدامات التجارية أيضا من بين أفضل التطبيقات الخاصة بالأنظمة الشمسية بشكل عام، ومن الممكن إضاءة المباني التجارية والأجهزة وأيضا مواقف السيارات وغيرها من الاستخدامات الأخرى.
مضخات المياه: بالنسبة إلى المتواجدين في المناطق البعيدة عن مصادر المياه يمكنهم الاعتماد على الخلايا الكهروضوئية من أجل توليد الكهرباء اللازمة لضخ المياه، كما أن لها الكثير من الاستخدامات الأخرى في المزارع والأراضي البعيدة وفي المناطق الريفية أيضا.
وسائل النقل: تتجه الكثير من شركات السيارات إلى استخدام الخلايا الشمسية من أجل توليد الكهرباء لتشغيل السيارة، ويتم تخزين تلك الكهرباء داخل بطارية من أجل الاحتفاظ بالتيار الكهربائي وإعادة استخدامه عند الحاجة إليه وتشغيل السيارات، وليس فقط السيارات الشخصية ولكن وسائل النقل الأخرى.
ما هي آلية عمل الخلايا الكهروضوئية؟
تعمل الخلايا الشمسية وفقا لمجموعة من الخطوات والتي تبدأ بامتصاص الضوء الشمسي والعمل على تحويله إلى تيار كهربائي، ولكنه تيار مستمر DC ويتطلب الأمر تحويله إلى تيار متردد.
ما هي مزايا استخدام الخلايا الكهروضوئية؟
تمتلك الخلايا الشمسية مجموعة من المزايا والتي من بينها مصدر نظيف للطاقة الكهربائية، بالإضافة إلى تكاليف التشغيل المنخفضة والمرونة في الاستخدام والاستقلالية في الطاقة.
ما هي أفضل شركة تركيب الخلايا الشمسية؟
تعتبر شركة بيور باور واحدة من بين أفضل الشركات المتخصصة في تركيب الخلايا الشمسية، والتي تقوم بتوفير مختلف الأنواع للعملاء من أجل اختيار النوع المناسب بالإضافة إلى الأسعار التي تأتي في متناول الجميع.
