الألواح الفولتضوئية وتركيبها، تصنف الألواح الفولتضوئية إحدى مكونات النظام الشمسي ومهمته العمل على توفير الطاقة اللازمة من أجل تشغيل أحمال كهربائية تعمل بالتيار المستمر DC.
وتصنع الألواح من عدة خلايا فولتضوئية لتشكل مجموعة من الخلايا القادرة على إنتاج طاقة عالية لكي تعطي جهداً مستمراً كافياً، لتكون مناسب من أجل تشغيل بعض الأحمال الكهربائية المختلفة بجهود تيار مستمر DC فقط وليست تيار متردد AC.
دعنا نتعرف ما هي الخلية والألواح الفولتضوئية وتركيبها من حيث المكونات وفكرة تجميعها.
اقرأ أيضاً
الخلية الشمسية (الفولتضوئية)
من المعروف أن الخلية الفولتضوئية تنتج على طرفيها فرق جهد مقداره (0.5 إلى 0.6) فولت كحد أقصى في حال تعرضها إلى ضوء الشمس المباشر.
وهذه الخلية غير كافية لتلبية احتياجات النظام الشمسي، حيث نحتاج على أرض الواقع إلى جهد أكبر لكي يكون نظامنا قابل للاستخدام، فمثلاً لو أردنا إضاءة وحدة إنارة مصباح ليد يعمل على 12 فولت مستمر بواسطة خلايا شمسية، فيجب أن يزود نظام الخلايا الفولتضوئية بفرق جهد على الأقل 12 فولت وبتيار مناسب.
نستنتج من ذلك أن الخلية الواحدة لا تعطي فرق في الجهد أكثر من 0.5 فولت مستمر، لذلك لا بد من حل هذه المشكلة بتوصيل عدد كافي من الخلايا الفولتضوئية معاً للحصول على جهد كلي مناسب من أجل تشغيل أحمال تيار مستمر.
الألواح الفولتضوئية وتركيبها
لكي تجمع لوح شمسي، تحتاج إلى عدد كافي من الخلايا الفولتضوئية لكي يتم تجميعهما معاً لزيادة فرق الجهد الكلي من 0.5 فولت إلى 18 فولت مثلاً، ويتم ذلك بتوصيل الخلايا على التوالي معاً.
وإن تجميع هذه الخلايا معاً يشكل لوحاً فولتضوئياً يسمى (Module أو Panel) ويعطي جهداً كافياً ليكون كافياً ومناسب لتشغيل بعض الأحمال الكهربائية المختلفة التي تعمل بجهد مستمر فقط (DC)، وليست الأحمال الكهربائية التي تعمل بالجهد المتردد (AC).
مكونات الألواح الشمسية
تتكون الألواح الشمسية من عدة طبقات، أهمها سلسلة الخلايا التي تم توصيلها حسب القدرة المطلوبة من اللوح وعادة ما تكون 60 أو 72 خلية، علماً بأن أطرافها النهائية تجمع معاً في لوحة تجميع خاصة بكل لوح شمسي.
ثم تحاط الخلايا بطبقتي من الـ (EVA) وتعني: الإيثيلين فينيل اسيتات، وفي الغالب تثبت داخل هيكل من الألمنيوم ومن الجهة الأمامية تغطي بالزجاج لحماية الخلية ميكانيكياً مع سماحية عالية للضوء.
ومن الوجه الخلفي تضع طبقة لحماية الخلية من الأسفل، إما أن تكون من الزجاج أو الورق أو الـ Tedlar، ويجب أن تحمل الطبقة الخلفية اللون الفاتح حتى لا تمتص وتحفظ الحرارة التي بدورها تقلل من كفاءة اللوح الشمسي.
تجميع الخلايا الشمسية
يتم تجميع عدد من الخلايا الشمسية (بالإنجليزية: Cells) لتكون مجمعاً واحداً يسمى (لوح شمسي Panel/Module)، وفي المقابل فإن مجموعة الألواح الشمسية التي يتم توصيلها على التوالي تسمى شريط أو سلسلة أو صف (بالإنجليزية: String).
إضافة إلى أن مجموعة الألواح الشمسية الموصولة توالي وتوازي “مركب” تجتمع معاً لتكون مصفوفة الألواح الشمسية (بالإنجليزية: Array).
وتصنع الألواح الشمسية بأحجام ومقاسات مختلفة، وتبعاً للمواصفات قد يختلف كل لوح شمسي عن الآخر من ناحية القدرة على إنتاج الكهرباء، فهناك ألواح صغيرة الحجم تبدأ من قدرة 5 واط أو أقل، بينما تصل بعض الألواح الكبيرة إلى بضعة مئات من الواط.
المصادر والمراجع
- بعض الكتب التعليمية
- cleanenergyreviews
تعليق واحد