مخطط مبدأ عمل الخلايا الكهروضوئية الليفية

ما هي الخلايا الكهروضوئية؟

تبدأ العملية عندما تصطدم فوتونات ضوء الشمس بالخلية، مما يؤدي إلى تحرر الإلكترونات وتوليد تيار كهربائي، كما بدأت الخلايا الكهروضوئية تستخدم عمليًا في تكنولوجيا الأقمار الصناعية خلال الستينيات من القرن الماضي، ومع نهاية الثمانينيات بدأت الألواح الشمسية، التي تتكون من وحدات الخلايا الكهروضوئية، بالظهور على أسطح المنازل.

كيف تتم عملية تركيب الخلايا الكهروضوئية؟

عملية تركيب الخلايا الكهروضوئية تعتبر بسيطة للغاية، حيث لا تتضمن أجزاء ميكانيكية دوارة، ولا استهلاك للوقود، ولا انبعاثات بما في ذلك غازات الاحتباس الحراري، ولا تلوث ضوضائي أو بيئي. إن موارد الطاقة الشمسية موزعة على نطاق واسع وغير قابلة للنفاد، مما يجعل تركيب الخلايا الكهروضوئية من بين أكثر تقنيات توليد الطاقة المتجددة استدامة.

كيف تعمل الخلايا الكهرضوئية؟

تعتبر الخلايا الكهرضوئية من أفضل الوسائل لتوليد الطاقة الكهرباية باستخدام الخلايا الشمسية لتحويل الطاقة الشمسية إلى تدفق إلكترونات. تاثير الخلايا الكهرضوئية يرجع إلى تحفيز فوتونات الضوء الإلكترونات للانتقال من مستوى طاقة اقل إلى مستوى طاقة أعلى وبذلك نحصل على التيار الكهربائي.

ما الفرق بين الخلايا الكهروضوئية أحادية البلورة والمتعددة البلورة؟

خلايا السيليكون الكهروضوئية أحادية البلورة ومتعددة البلورة: تتكون الخلايا الأحادية البلورة من بلورة سيليكون واحدة، يكون تدفق الإلكترونات المتولد بفعل التأثير الكهروضوئي مهمة سهلة، في المقابل الخلايا ذات البلورات المتعددة المصنوعة من إذابة شظايا بلورات السيليكون متعددة البلورات ما يزيد من صعوبة تدفّق التيار الكهربائي.

ما هي الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة؟

الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة تتميز بأنها خلايا رقيقة خفيفة الوزن، ولكنها تمتاز بالمتانة على الرغم من مرونتها، ويدخل في تصنيعها أربع مواد رئيسة هي: الكادميوم تيلورايد والسيليكون غير المتبلور وسيلينيد النحاس الإنديوم الفاليوم وأرسينيد الفاليوم، ولكن هذه الخلايا تفتقر إلى القدرة على إنتاج كمية كهرباء كافية للاستخدامات المنزلية والشركات.

كيف تحول الخلايا الكهروضوئية الإشعاع الشمسي إلى تيار كهربائي مستمر؟

حيث تحول الخلايا الكهروضوئية الإشعاع الشمسي بصورة مباشرة إلى تيار كهربائي مستمر، علماً أن هذه الخلايا تكون مصنوعة من مواد تقوم بعملية التحويل الكهروضوئية أشباه الموصلات مثل السيليكون أو الجرمانيوم.