جدول المحتويات
أسعار الخلايا الشمسية وأنواعها، تعرف الخلايا الشمسية علي انها أجهزة تم صنعها من قبل الانسان تعمل علي تحويل الطاقة الشمسية الي طاقة كهربائية، تعتبر الخلايا الشمسية من اهم المصادر التي تعطي الكوكب الطاقة الكهربائية، تم استخدام تلك الخلايا لأول مرة عام 1958 ميلادي كبديل او كمصدر للطاقة، هنا سنتحدث عن أسعار الخلايا الشمسية وأنواعها.
متى تم استخدام الخلايا الشمسية؟
تم استخدام الخلايا الشمسية لأول مرة على القمر الصناعي فانجارد في عام 1958 م ، حيث تم استخدامها كمصدر بديل للطاقة التقليدية ، بالإضافة إلى استخدامها بعدة طرق أخرى ، بما في ذلك.
بحث عن الأجهزة المستخدمة في رصد الفضاء والنظام الشمسي
- أطلق القمر الصناعي إكسبلورر 6 للولايات المتحدة الأمريكية عام 1959 بعد الميلاد ، والذي تضمن ألواحًا خشبية كبيرة على شكل أجنحة. بعد ذلك الوقت ، أصبحت الخلايا الشمسية سمة مشتركة للأقمار الصناعية. كانت الخلايا الشمسية المصدر الرئيسي للطاقة منذ الستينيات.
- اختلفت التكنولوجيا المستخدمة في الخلايا الشمسية الفضائية عن تلك الخاصة بالسيليكون المستخدم في الألواح الأرضية في التسعينيات مع المركبات الفضائية التي تستخدم مواد أشباه الموصلات.
- ثم تم تعديل الخلايا الشمسية لتكون على شكل تصاميم خفيفة الوزن ومرنة وذات كفاءة عالية.
ما هي الخلايا الشمسية؟
على الرغم من اختلاف أنواع وأغراض الخلايا الشمسية ، إلا أنها متشابهة من حيث البنية الأساسية وتكنولوجيا تشغيلها. الخلايا الشمسية هي نوع معين من الخلايا التي تحول الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية.
مبادئ عمل الخلايا الشمسية
- يدخل الضوء مبدئيًا إلى الألواح الشمسية عبر طبقة كهروضوئية أو طبقة مضادة للانعكاس تقلل من فقد الضوء من خلال الانعكاس وتحجب الضوء الساقط على الخلية الشمسية وتمنعه من خلال تعزيز انتقاله إلى طبقات تحويل الطاقة.
- لكن الطبقة المضادة للانعكاس عادة ما تكون من السيليكون أو أكسيد التيتانيوم.
- ثم يتم توليد الجهد من خلال الخلايا الشمسية المصنوعة من مواد شبه موصلة معالجة مثل السيليكون.
- ثم يتم استخدام الطبقات الثلاث لنقل الطاقة أسفل الطبقة المضادة للانعكاس وهي طبقة الوصلة العلوية وطبقة الامتصاص وهي قاعدة الجهاز وطبقة الوصلة الخلفية.
- نظرًا لأن معظم طاقة ضوء الشمس والضوء الاصطناعي تقع في النطاق المرئي للإشعاع الكهرومغناطيسي ، فإن امتصاص الخلايا الشمسية فعال بسرعة في امتصاص الإشعاع عند هذه الأطوال الموجية.
- عندما يسقط الضوء على خلية شمسية ، يتم إثارة الإلكترونات الموجودة على الطبقة الماصة من حالة الطاقة المنخفضة إلى حالة الإثارة. في حالة عدم وجود الطبقات التي تشكل الوصلات ، تكون الإلكترونات الحرة في حركة عشوائية ، لذلك في حالة إضافة عدة طبقات لتكوين الاتصالات ، فإنها تخلق مجالًا كهربائيًا مشتركًا ينتج التأثير الكهروضوئي.
- المواد المستخدمة لبناء طبقات مختلفة من الخلايا الشمسية هي نفس المواد المستخدمة لإنتاج الترانزستورات في إلكترونيات الحالة الصلبة وفي حالة الإلكترونيات الدقيقة.
- تشترك الخلايا الشمسية مع الأجهزة الإلكترونية الدقيقة في نفس التقنية الأساسية المستخدمة فيها ، ولكن في حالة تصنيع الخلايا الشمسية ، فإن الطاقة المنتجة تتناسب مع الطاقة المضيئة.
أنواع الخلايا الشمسية
يوجد عدد من الخلايا الشمسية سنشرحها في الفقرة التالية:
خلايا لوحة أحادية البلورية
ميزة هذا النوع من الخلايا هي أنه على شكل شرائط مقطوعة من قضبان سيليكون نقية مقذوفة والخلية بأكملها محاذاة في اتجاه واحد ، لذلك عندما تسطع الشمس عليها في الزاوية اليمنى ، تكون الخلية فعالة للغاية . تعمل هذه الألواح بشكل أفضل مع ضوء الشمس المباشر عليها.
خلايا لوحة الكريستالات
هذه الألواح عبارة عن أقسام من السيليكون ولكنها تتشكل في كتل. تتكون خلاياها الشمسية من أشكال متعددة من الكريستال النقي ، ولأن البلورات الفردية لا تتوافق دائمًا مع بعضها البعض ، فهي غير فعالة.
خلايا الألواح الهجينة
تحتوي خلاياها الشمسية على طبقة رقيقة غير متبلورة خلف الخلايا أحادية البلورية وتعتبر واحدة من أكثر الألواح كفاءة.
عيوب استخدام الخلايا الشمسية
على الرغم من الاستخدامات العديدة للخلايا الشمسية في السنوات الماضية ، فإن هذا لا يعني أنها خالية من العيوب. في هذه الحالات يتم بذل محاولات عديدة للتغلب على هذه النواقص منها:
- التكلفة: تكلفة شراء الألواح الشمسية مرتفعة للغاية ، والتي تشمل دفع ثمن الألواح الشمسية والعاكس والبطاريات والأسلاك والتركيبات.
- الظروف المناخية: نظرًا لصعوبة الحصول على الطاقة الشمسية في الأيام الملبدة بالغيوم ، فإن كفاءة النظام الشمسي في ظل الظروف المناخية المناسبة منخفضة ، لأن الألواح الشمسية تعتمد كليًا على ضوء الشمس من أجل تجميع الطاقة الشمسية بشكل مباشر ، وبالتالي يمكن أن يكون هناك يكون لها تأثير وتظهر واضحة على نظام الخلايا الشمسية في الأيام التي لا توجد فيها الشمس.
- تخزين الطاقة الشمسية: إذا لم يتم استخدام الطاقة الشمسية فور تجميعها ، فيمكن تخزينها في بطاريات كبيرة ، ويمكن أيضًا شحن هذه البطاريات في أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة خلال النهار من أجل استخدام الطاقة في الليل ، والتي هو الحل الأمثل لاستخدام الطاقة الشمسية على مدار اليوم وهو غير مضر فهو مكلف للغاية.
أسعار الخلايا الشمسية
هناك نوعان من الألواح الشمسية ؛ الأول يسمى الألواح الأحادية ، والتي تسمى الألواح الأحادية وهي تعمل بكفاءة أكبر في المناطق الباردة مقارنة بالألواح متعددة البلورات أو الألواح المتعددة وتعمل بشكل جيد في المناطق الساخنة.
هذا هو النوع الشائع في جميع الدول العربية بسبب ارتفاع درجات الحرارة ، وتكلفته أقل من مثيلاته الأخرى ، حيث ينتج المصباح الواحد حوالي 100 إلى 350 وات ، والأكثر استخدامًا للوحات 250 وات.
يتراوح سعر اللوح متعدد البلورات أو متعدد البلورات بقدرة 250 وات من حوالي 130 دولارًا إلى 200 دولار ، اعتمادًا على جودة المنتج وكفاءته وشروط الضمان واسم الشركة المنتجة.
أيضًا ، يمكن أن تنتج أربع ألواح 1 كيلو وات ، وبالتالي فإن سعر الكيلووات يتراوح بين 520 دولارًا و 800 دولار. انخفضت أسعار معدات المولدات المستخدمة في إنتاج الطاقة الكهروضوئية من حوالي 6000 دولار أمريكي إلى 1500 دولار أمريكي.
تكلمنا عن موضوع أسعار الخلايا الشمسية وأنواعها، وتعرفنا علي المعلومات الكاملة التي تتعلق بالخلايا الشمسية، وتعرفنا علي استخدامات الخلايا الشمسية كبديل للطاقة، وتكلمنا علي أسعار تلك الخلايا وعيوبها بشكل عام.
