أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
تكنولوجيا

كيف تعمل الألواح الشمسية

من ضوء الشمس إلى المصابيح الكهربائية، تولِّد هذه التقنية الكهرباءَ من مصدر طبيعي

يمكنك أن تراها تزين أسطح المباني في صفائح زرقاء لامعة، أو متراصة في صفوف كجزء من مزارع كبيرة للطاقة. اختُرعت الألواح الشمسية Solar panels في العام 1954 لكنها تزداد رواجاً حالياً كبديل صديق للبيئة لإنتاج الطاقة من الوقود الأحفوري.

لتوليد الكهرباء تَستخدم هذه الألواح الفوتونات Photons الواردة من ضوء الشمس لتحرير الإلكترونات من الذرات، مما يسبب تدفق تيار كهربائي. تتكون كل لوحة من عديد من الخلايا الكهروضوئية Photovoltaic cells الأصغر حجماً. عادة ما تُصنع من طبقتين من السيليكون، وهي مادة شبه موصلة. بعد ذلك تُحوَّل الكهرباء المنتَجة في هذه الخلايا إلى شكل صالح للاستخدام وتُنقَل في أسلاك إلى الأجهزة الكهربائية.

ضوء الشمس
في العام 2020، كان هناك نحو 500 مزرعة شمسية في المملكة المتحدة وحدها

5

 

فوائد للألواح الشمسية

 

1 طاقة مستدامة

تقتصر طاقة الوقود الأحفوري على كمية محدودة من الموارد على الأرض، لكن الطاقة الشمسية يمكنها البقاء ما دامت الشمس مستمرة في السطوع.

2 الحد الأدنى من الصيانة

لا تتطلب الألواح الشمسية التنظيف إلا على فترات متباعدة. ونظراً إلى أن هذه التقنية تضم القليل من الأجزاء المتحركة، فيمكنها العمل فترات طويلة من دون أن تتعطل.

3 مستودع إضافي للطاقة

يمكن تصدير أي كهرباء شمسية إضافية غير مُستخدمة إلى شركة الكهرباء المحلية لاستخدامها لاحقاً.

4 خارج الشبكة

بالنسبة إلى المواقع النائية جداً وغير المتصلة بالشبكات الكهربائية، تُعَد الألواح الشمسية حلاً مفيداً. إذ ما دام ضوء الشمس موجوداً، يمكن إنتاج الكهرباء هناك في الموقع.

5 انبعاثات مخفضة

تُنتِج الألواح الشمسية الطاقة من دون إطلاق عديد من الانبعاثات الضارة. وتمنع الألواح الشمسية المتوسطة انبعاث أكثر من 900 كغم من ثاني أكسيد الكربون سنوياً.

أنواع الألواح الشمسية

ضوء الشمس

تعمل معظم الألواح الشمسية على تسخير طاقة الشمس للاستخدام، لكن الأنواع المختلفة تُحولها بطرق مختلفة. فبينما تُولِّد الألواح الكهروضوئية الكهرباءَ، تَستخدم الألواح الحرارية الشمسية حرارة الشمس لتسخين المياه عن طريق توصيلها بغلاية المبنى.

بعد احتجاز الحرارة داخل الألواح الشمسية، يعمل سائل ناقل للحرارة- وهو مصنوع من الماء والغليكول Glycol – على نقل الطاقة الحرارية ما بين الجهازين.

هل كنت تعلم؟

تكفي الطاقةُ الشمسية الساقطة على الأرض في ساعة واحدة لتلبية احتياجات العالم من الطاقة على مدى سنة كاملة.

توليد الكهرباء

كيف تولِّد هذه الألواح الكهرباءَ وتُخزنها؟

طاقة الشمس

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى