التعريف بتطبيق استخدام الخلايا الكهروضوئية

ما الفرق بين الخلايا الكهروضوئية التقليدية والعضوية؟

وبينما تستخدم الخلايا الكهروضوئية التقليدية أنصاف نواقل من السيليكون لإتمام هذه العملية, فإنّ الخلايا الكهروضوئية العضوية تستخدم مركبات كربونية خاصة تعمل كأنصاف نواقل.

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.

كيف تحصل الخلايا الكهروضوئية على الطاقة الكهربائية؟

لا تحتاج الخلايا الكهروضوئية بالضرورة إلى ضوء الشمس لتحويل الضوء إلى طاقة كهربائية، حيث يمكنها أيضًا تحويل مصدر اصطناعي للضوء إلى طاقة كهربائية، وتشمل الخطوات المتضمنة في إنتاج الطاقة الكهربائية بواسطة الخلايا الكهروضوئية ما يلي: [١] يتم امتصاص الضوء بواسطة إلكترونات المادة (السيليكون عادةً)، مما يؤدي إلى تكوين زوج إلكترون-ثقب (electron-hole).

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.

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.

ما هي العوامل البيئية الخارجية التي تؤثر على عمر الخلايا الكهروضوئية العضوية؟

كما أن هذه الخلايا قد تتعرّض للتحلل بمعدلات عالية عند تعرضها للعوامل البيئية الخارجية كونها مواد عضوية, مما يجعل عمرها التشغيلي أقل بكثير مقارنةً بالخلايا السيليكونية التقليدية. هناك بحث مكثّف لتحسين الخلايا الكهروضوئية العضوية على نطاق واسع.