طريقة توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية

طريقة توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية

الشمس هي مصدر الضوء والحرارة على الأرض ، ويُعتقد أن أهم مصدر للحياة على الأرض هو في مدار دقيق ودقيق ، تدور الأرض حول الشمس في وقت محدد ومحدد ، يتم من خلاله حساب الفصول والظواهر الجغرافية والمناخية المرتبطة بها. مع تطور التكنولوجيا ، لم تعد فوائد الشمس هي الضوء والحرارة والمساعدة في العمليات الطبيعية ، لكن البشر تمكنوا من الحصول على فوائد مختلفة من خلال جمع الطاقة الشمسية وتحويلها إلى كهرباء. تعتبر الطاقة الخضراء من أفضل الطاقات من حيث الاستمرارية والنظافة.

فوائد واستخدامات الطاقة الشمسية.

لطالما عُرف استخدام الطاقة الشمسية.
1- في البداية كانت الشمس تستخدم في تجفيف المحاصيل وتدفئة المنازل فكانت استخداماتها وفوائدها بسيطة.
2- في العلم ، أحرق أرخميدس الأسطول الروماني بتركيز أشعة الشمس على سفن الأسطول من خلال دروع معدنية كبيرة.
3- في العصر البابلي ، استخدمت الكاهنات آيات ذهبية مصقولة لتركيز أشعة لإشعال النار.
4- استخدم العديد من العلماء الطاقة الشمسية لصهر المواد وطهي الطعام وتوليد البخار وتقطير الماء وتسخين الماء.
5- في بداية القرن الماضي ، تم إنشاء أولى محطات الطاقة الشمسية في مصر ، والتي تم استخدام طاقتها في مشاريع الري ، وتطور استخدام الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية على مر السنين.

تحويل الطاقة الشمسية.

يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى نوعين. –
1- الطاقة الكهربائية.
2- الطاقة الحرارية.

يدور حديث اليوم حول تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية. يعتمد هذا التحويل على آلية التحويل الكهروضوئي. في هذه الآلية ، يتم تحويل الأشعة الضوئية إلى طاقة كهربائية بواسطة الخلايا الشمسية الكهروضوئية ، ويتم استخدام مجموعة من المواد التي تؤثر على هذه الخاصية ، وهي أشباه الموصلات مثل السيليكون والجرمانيوم ، داخل الخلية. تم اكتشاف هذه الظاهرة في أواخر القرن التاسع عشر. اكتشف العلماء أن أشعة الضوء تعمل على تحرير الإلكترونات في بعض أنواع المعادن ، وأن الضوء الأزرق له هذه الخاصية أكثر من الضوء الأصفر.

الخلايا الشمسية التي تولد الكهرباء.

تتكون الخلية الشمسية من طبقتين من أشباه الموصلات أو أشباه الموصلات (غالبًا ما تكون مصنوعة من السيليكون) ، واحدة موجبة والأخرى سلبية ، مع رابط فاصل بينهما وغطاء زجاجي يغطي الخلية.

كيف تعمل الخلايا الشمسية

تتكون الخلية من شريحة رقيقة من السيليكون. هذا هو السيليكون السالب وهذه الشريحة تحتوي على إلكترونات حرة في المدارات الخارجية. حول هذا المدار الحر يوجد إطار سليكون إيجابي يحتوي على فجوة موجبة. هنا ، عندما يصطدم الضوء بالشريحة ، يكتسب الإلكترون طاقة زائدة ، مما يدفعها إلى التحرك ، مما يؤدي إلى عدم توازن بين الشريحتين الموجبة والسالبة. يخلق هذا الخلل ما يسمى بفرق الجهد ، مما يؤدي إلى تدفق التيار.

استخدام الطاقة المولدة.

الطاقة المتولدة من هذه الخلايا الشمسية هي طاقة مستمرة يتم تحويلها إلى تيار متناوب أو تيار متردد باستخدام (onduleur) ويمكن استخدامها لتشغيل الأجهزة أو تخزينها في البطاريات.

هذا هو مفهوم الخلايا الشمسية ، ولكن بدلاً من توصيل خلية شمسية واحدة ، يتم إنشاء مصفوفة الخلايا الشمسية من مجموعة من الألواح. وتتكون اللوحة من مجموعة من الخلايا داخل إطار واحد ، وتعمل هذه المصفوفة على توليد كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية. وكلما زاد حجم المصفوفة ، زادت كمية الطاقة الكهربائية المتولدة باستمرار.