الخلايا الكهروضوئية: كل ما تحتاجه في دليل واحد

ما هي الخلايا الكهروضوئية؟

الخلايا الكهروضوئية هي التحويل المباشر للضوء إلى طاقة كهربائية باستخدام مواد شبه موصلة مثل السيليكون.يعتبر التأثير الكهروضوئي ظاهرة مهمة تمت دراستها في الفيزياء والكيمياء.

تم ذكر كلمة الخلايا الكهروضوئية (PV) لأول مرة حوالي عام 1890 ، وهي مشتقة من الكلمات اليونانية: photo ، و 'phos' ، وتعني الضوء ، و 'volt' التي تشير إلى الكهرباء.

وبالتالي ، فإن الخلايا الكهروضوئية تعني الكهرباء الضوئية ، وتصف بالضبط الظاهرة الكهروضوئية حيث يمكنك تحويل الضوء مباشرة إلى كهرباء.

تستخدم الألواح الشمسية هذه الظاهرة لتزويد المنازل والصناعات بالطاقة الخضراء ، ولحسن الحظ ، فإن تكلفة الألواح الشمسية آخذة في الانخفاض ، مما يجعل التكنولوجيا متاحة أكثر.

هناك أمل في أن تجعلنا الأنظمة الكهروضوئية مستقلين عن الوقود الأحفوري ، ومعالجة المشاكل البيئية الحالية.

إذا كنت ترغب في الاستثمار في الخلايا الكهروضوئية لممتلكاتك ، فكل ما عليك فعله هو ملء نموذج الاتصال وسنطابقك مع المثبتين المعنيين.هذه الخدمة مجانية تمامًا وغير ملزمة.

كيف تعمل الخلايا الكهروضوئية؟

تستخدم التكنولوجيا الكهروضوئية أشباه الموصلات لإنتاج الطاقة بناءً على التأثير الكهروضوئي.

إذا اخترقت فوتونات الضوء (سواء الطبيعية أو الاصطناعية) ذات الطاقة الكافية خلية كهروضوئية ، فيمكنها إثارة الإلكترونات إلى حالة طاقة أعلى.

في الواقع ، ستصبح إلكترونات أشباه الموصلات التي لا تكون حرة في العادة حرة وتتصرف كما لو كانت في مادة موصلة.

يمكن بعد ذلك التقاط هذه الإلكترونات الحرة ، مما ينتج عنه تيار كهربائي يمكن استخدامه لإنتاج الكهرباء.كلما تم امتصاص المزيد من الضوء ، سيتم إنتاج المزيد من الكهرباء بواسطة الخلايا الكهروضوئية.

لذلك باستخدام الظاهرة الكهروضوئية ، يمكننا بسهولة تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء واستخدامها كبديل للوسائل التقليدية لتوليد الطاقة.

في الرسم المتحرك أدناه ، يمكنك أن ترى كيف يمكن أن تساعد عملية الخلايا الكهروضوئية في توفير احتياجات الكهرباء في منزلك.

هل الألواح الشمسية والخلايا الكهروضوئية هي نفسها؟

الألواح الشمسية والأنظمة الكهروضوئية مترادفة.إذا تم توصيل عدة خلايا شمسية كهربائيًا مع بعضها البعض داخل هيكل داعم ، يتم تصنيع وحدة كهروضوئية.

يمكنك توصيل الخلايا الشمسية بطريقتين مختلفتين: سلسلة ومتوازية.

بهذه الطريقة ، يمكن عمل الوحدات الكهروضوئية بجهد مختلف لتطبيقات مختلفة.

يُسمى الجمع بين الوحدات (أو الألواح) الكهروضوئية المتعددة بالنظام الكهروضوئي.تنتج الألواح الشمسية تيارًا مباشرًا (DC) ولكن باستخدام عاكس شمسي ، يمكنك تحويله إلى تيار بديل (AC) ، والذي يستخدم للأجهزة المنزلية.

ما الفرق بين الإشعاع الشمسي والطاقة الحرارية؟

من أهم الأمور التي يجب أن تعرفها عن الطاقة الشمسية أنها يمكن أن تفيدنا بطريقتين مختلفتين.يمكن:

توليد الكهرباء باستخدام الظاهرة الكهروضوئية

توليد الطاقة الحرارية باستخدام المجمعات والسوائل (عادة الماء)

في الطريقة الأولى ، تمتص الألواح الكهروضوئية الشمسية الموجودة على سطح منزلك ضوء الشمس وتحولها إلى كهرباء قابلة للاستخدام لمنزلك.

في الطريقة الثانية ، تعمل طاقة ضوء الشمس على تسخين مادة ، والتي عادة ما تكون الماء ، الموجودة في الألواح الشمسية الحرارية.هذا هو نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية الذي يمكنه تلبية احتياجات المياه في منزلك.

من الجيد أيضًا معرفة أن الباحثين قد أجروا مؤخرًا الكثير من الدراسات لتطوير خلايا حرارية ضوئية متكاملة لاستخدام ضوء الشمس في كلا الاتجاهين: الحرارة والكهرباء.