ما هي مكونات الخلية الشمسية، تستغل الخلية الشمسية في توليد الطاقة الكهربائية على شكل تيار مستمر وبقيمة جهد عند تعرضها لأشعة الشمس المباشر، فما هي مكونات الخلية الشمسية وكيف تعمل.
ما هي الخلية الشمسية
هي إحدى مكونات منظومة الطاقة الشمسية، والتي تعمل الخلية الشمسية ببنيتها الصغيرة على تحويل ضوء الشمس الساقط عليها إلى طاقة كهربائية بتيار مستمر وهي نفس الطاقة التي تخزن في البطارية، وتتم عملية التحويل بالاعتماد على التأثير الكهروضوئي ولهذا السبب تسمى الخلية الشمسية بالخلية الكهروضوئية.
تمتاز الخلية الشمسية بأنها لا تحتاج إلى إي تفاعلات كيميائية أو وقود أو أجزاء متحركة كالمولدات أثناء توليدها للطاقة الكهربائية بل تعتمد بشكل كلي على مصدر أشعة الشمس، كما أنها لا تصدر أي صور مزعج.
تستخدم الخلايا الشمسية بشكل أساسي في توفير الطاقة اللازمة لتشغيل أحمال كهربائية تعمل بالتيار المستمر بعد عملية تنظيمها، بالإضافة إلى إمكانية تحويل الطاقة الكهربائية عن طريق الانفرتر إلى تيار متردد لتغذية الأحمال الكهربائية التي تعمل على التيار المتردد.
ما هي مكونات الخلية الشمسية
تحتوي الخلية الشمسية ببساطة من مواد شبه موصله والتي تتكون من مواد نقية، مثل: السيليكون والجرمانيوم، مع إضافة مواد غير نقية بنسبة معينة كالشوائب مثل: الزرنيخ، الانتيمون، الفسفور، الغاليوم، الانديوم والبورون، حيث تصنع الخلية الشمسية من طبقتين لكي تعمل على توليد الطاقة الكهربائية وهما:
طبقة نوع N-Type: تحتوي على مواد شبه موصلة مضافاً إليها مواد شائبة بذرات خماسية التكافؤ كالزرنيخ أو الانتيمون أو الفسفور.
طبقة نوع P-Type: تحتوي على مواد شبه موصلة بإضافة مواد شائبة عليها بذرات ثلاثية التكافؤ كالجاليوم والباريوم.
وتعمل كلا الطبقتين على (P-N type) على تدفق التيار الكهربائي داخل الخلية عند سقوط أشعة الشمس على سطحها.
تصع الخلية الشمسية على شكل فرزات خشنة لزيادة مساحة سطح الخلية، بالإضافة إلى وجود طبقة حماية من الزجاج المقوى حتى تحمي الخلية من العوامل الجوية.
اقرأ أيضاً
فكرة عمل الخلية الشمسية
عند تعرض الخلية الشمسية إلى ضوء أشعة الشمس الساقط عليها تعمل الطبقة الغير قابلة للانعكاس على احتجاز أكبر جزء من الضوء بفعالية عالية ما يؤدي إلى تعرض الطبقة السالبة P-N type إلى فوتونات أشعة الشمس بحيث تنتقل إلى الإلكترونات لتصبح قادرة على التحرك. كما تنتقل الفجوات الموجبة إلى منطقة التوصيل الخاص بالطبقة الموجبة.
وتسبب هذه العملية في توليد طاقة كهربائية تسرى خلال أطراف الخلية وتزداد هذه الحركة بزيادة كثافة الضوء الساقط علي سطع الخلية.
توصيل الخلية الشمسية
نوصل مجموعة خلايا شمسية معاً على التوالي والتوازي معاً بواسطة وصلات التوصيل للحصول على إنتاجيه طاقة عالية، ويتم تجميهم داخل علبة محمية مع توصل دايوادات، توصل طرفي الخلايا الشمسية (الموجبة والسالبة) بوصلات MC4.
المصادر والمراجع : فولتيات وبعض المواقع الإلكترونية.
