عملية التفاعل الكيميائي للألواح الشمسية

ما هي التفاعلات الشمسية؟

هذه التفاعلات مسؤولة عن تحويل المواد الخام إلى مواد كهروضوئية عالية الكفاءة ومتينة، مما يتيح التبني الواسع للطاقة الشمسية. تخليق المواد شبه الموصلة: مثل السيليكون أو مركبات الأغشية الرقيقة مثل تيلورايد الكادميوم (CdTe) أو نحاس الإنديوم الغاليوم سيلينيد (CIGS).

ما هي التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الثايلاكويدات؟

ويتم تحقيق ذلك من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الثايلاكويدات. يستخدم الضوء الذي تمتصه أصباغ الكلوروفيل لنقل الإلكترونات عبر سلسلة نقل الإلكترون، مما يؤدي إلى توليد أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) وتقليل الطاقة في شكل نيكوتيناميد أدنين ثنائي نوكليوتيد الفوسفات (NADPH).

ما هو التفاعل الكيميائي؟

على سبيل المثال في إنتاج الخلايا الشمسية القائمة على السيليكون، يبدأ التفاعل الكيميائي بتنقية السيليكون الخام لإزالة الشوائب. يتبع ذلك عملية تعاطي المنشطات، حيث يتم إضافة كميات صغيرة من العناصر المحددة لإنشاء الخصائص الكهربائية المرغوبة للمادة.

ما هي المفاعلات الضوئية العالية الكفاءة والمنخفضة التكلفة؟

قام باحثون بتطوير مفهوم جديد للمفاعلات الضوئية العالية الكفاءة والمنخفضة التكلفة يمكن استخدامه لإنتاج الهيدروجين والوقود وحتى مياه الشرب على نطاق واسع. على مدار السنوات القليلة الماضية، تم تطوير تكنولوجيا التمثيل الضوئي الاصطناعي بشكل كبير، مما أدى إلى زيادة كفاءة الخلايا الشمسية الاصطناعية وتحسين أدائها.

ما هي الكيمياء الضوئية الشمسية؟

وأهم مثال على الكيمياء الضوئية الشمسية هو التمثيل الضوئي؛ أي تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية مخزنة في مادة عضوية، مثل الجلوكوز. إن معظم الطاقة التي يستخدمها المجتمع البشري حاليًّا مصدرها عملية التمثيل الضوئي؛ فالطاقة المخزنة في الطعام وأنواع الوقود التقليدية، مثل الحطب، مصدرها على نحو مباشر أو غير مباشر عملية التمثيل الضوئي.

ما هو التركيب القياسي للخلية الشمسية الصبغية؟

يظهر التركيب القياسي للخلية الشمسية الصبغية في الشكل ١٠-٨. ولشبه الموصل الأكثر استخدامًا، ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2)، مزايا عديدة للكيمياء الكهربية الضوئية والكيمياء الضوئية المُحسسة؛ فهو مادة منخفضة التكلفة ومتاحة على نطاق واسع وغير سامة وملائمة حيويًّا؛ لذا فهو يُستخدم أيضًا في منتجات العناية بالصحة والتطبيقات المنزلية مثل صباغة الدهانات.