يعتبر عنصر الخلايا الشمسية من أهم العناصر الموجود في نظام الطاقة الشمسية، حيث أنه من إحدى أسس نظام الطاقة الشمسية والتي تعمل على إنتاج الطاقة الكهربائية من أشعة الشمس، سنعرض بعض المعلومات النظرية المهمة حول الخلايا الشمسية.
مكونات الخلايا الشمسية
- طبقة من الزجاج ضد الانعكاس.
- مواد موصلة مثل أسلاك النحاس.
- طبقة الــ N-type.
- طبقة الــ P-type.
- منطقة الاستنزاف.
توليد الكهرباء من الخلايا الشمسية
- عند تعرض الخلايا الشمسية لضوء الشمس (الفوتونات)، فإنه يمر عبر سطح الزجاج الغير عاكس إلى الخلية الشمسية، وتمتص أشباه الموصلات الفوتونات القادمة من ضوء الشمس.
- تحتوي الخلية على طبقتين مسؤولتين عن توليد الطاقة الكهربائية وهما:
- الطبقة السالبة وهي N-Type: يحتوي على إلكترونات كثيرة.
- الطبقة الموجبة وهي P-Type: يحتوي على ثقوب (فجوات).
عند توصيل الخلايا الشمسية بالحمل الكهربائي، فإن الإلكترونات الموجودة في طبقة الــ (N-Type) تبدأ في التحرك عبر أسلاك نحاسية موصلة مع القطب السالب إلى الحمل المراد تشغيله أو أي شيء آخر، وتتجه إلى القطب الموجب (P-Type)؛ نتيجة لوجود الفجوات.
تجميع الخلايا الشمسية
كل خلية شمسية لديها القدرة على إنتاج كمية محدودة من الكهرباء. ولزيادة الإنتاج الكهربائي، يتم توصيل العديد من الخلايا الشمسية لإنشاء لوحة شمسية. على الرغم من أن اللوحة الشمسية يتم التعامل معها كقطعة واحدة، فإن كل خلية تعمل بشكل مستقل.
نصائح قبل شراء الألواح الشمسية
- معرفة قدرة اللوح الواحد.
- معرفة كفاءة الألواح: كلما كانت الكفاءة أعلى كان أفضل.
- عامل الحرارة (Temperature Coefficient): كلما كان التأثر بالدرجة الحرارية أقل كان اللوح أفضل.
- الديودات (Blocking Diodes):
تعمل الــ Blocking Diodes على عدة وظائف وهي:
1. تسمح بمرور التيار في اتجاه ومنعها من الرجوع إلى الألواح.
2. الحماية من تسخين بعض الخلايا التي تتعرض للتظليل، حيث انه عند تعرض بعض أجزاء ألواح الطاقة الشمسية إلى التضليل فلا يمكنه إنتاج طاقة مثل الأجزاء المعرضة للشمس، وبالتالي يحدث سريان للتيار باتجاه الخلية المضللة، مما يؤدي إلى تسخين الخلية.
التعرف على عدة أشياء قبل شراء اللوح الشمسي وهي:
- نوع اللوح: يوجد نوعين وهما: ألواح أحادية البلور (Mono-crystalline silicon)، والخلايا متعددة الكريستالات (Polycrystalline silicon).
- السعر: يجب مقارنة أسعار الألواح ومعرفة الأجود والأرخص من الشركات الرسمية والموثوقة.
- شهادات الألواح الشمسية.
عموماً عند تركيب ألواح شمسية في المنزل، يجب معرفة قدرة الأحمال التي تزيد تشغيلها من خلال الألواح الشمسية، واختيار منظم الشحن والانفرتر المناسب لشحن وتغذية البطارية والأحمال. بصفة عامة فإن اختيار المعدات والأجهزة لمنظومة الطاقة الشمسية يحتاج إلى مهندسين أو خبراء يعملون في هذا المجال.
نوع الزجاج المركب على الألواح الشمسية
يكون سمك الزجاج عادة 3.2mm، وهو خشن من الوجهين وهذا مفيد في أمرين مهمين:
- يعمل على تماسك الخلايا مع الزجاج.
- المساعدة على امتصاص أشعة الشمس والتقليل من الانعكاس كما هو موضح في الصورة التالية.
إرشادات حول الألواح الشمسية
إرشادات أثناء وضع ألواح فوق سطح المنزل أو أي مكان آخر:
- يجب تنظيف الألواح من الرمل والغبار بشكل دوري وعدم الإهمال في تنظيفها، لأن الغبار والرمل قد تضر وقد تقلل من كفاءة إنتاج الألواح.
- يجب تركيب الألواح في مكان غير محاط بأشجار طويلة تعمل على تظليل ضوء الشمس على الألواح.
- يجب التأكد من تثبيت قواعد الألواح وتركيب الألواح أيضاً بشكل جيد.
- يجب تحديد اتجاه وزاوية ميل الألواح بطريقة صحيحة، حتى نحصل على إنتاج أفضل للألواح الشمسية.
أشهر الشركات المصنعة للألواح الشمسية
- Global Sources
- Canadian Solar
- Trina Solar
- Q-Cell
- Vivint Solar
- JA Solar
- Sun Solar
- Hanwha Solarone
- First Solar
- Jinko Solar
المراجع
في الارشادات حول الطاقة الشمسية مذكور في النقطة رقم 2 : يجب تركيب الألواح في مكان في محاط بأشجار طويلة تعمل على تظليل ضوء الشمس على الألواح.
هل هذا صحيح ؟؟؟
تم التعديل، مشكور محمد على تواصلك وتفاعلك
هل اي زجاج يعمل ام هنالك زجاج معين للوح ومشكورين ع الافادة
الزجاج المستخدم خاص وليس أي نوع، النوع المناسب يكون سمكه 3.2 ملي ولا يعكس ضوء الشمس ويكون خشن ومصمم على شكل مثلثي كما هو موضح في الصورة الموجودة بالمقال بحيث يمكنه استغلال أكبر قدر من أشعة الشمس.