كيف حالكم جميعًا , عساكم بخير
اليوم موضوعنا عن خلايا الطاقة الشمسية والعمليات التي تؤدي لتحويل الطاقة الضوئية إلى كهربائية.
في الواقع نعم و لكن الضوء الخارج سيكون أشعة لا يمكننا رؤيتها بالعين المُجردة, فترى أننا قمنا بوضع كاميرا لنرى ذلك الضوء.
ومعلومة سنحتاجها لاحقًا, الضوء هو عبارة عن مجموعة كبيرة من فوتونات مجتمعة يمكنك تخيلها مثل الخيوط المجتمعة.
معلومة جانبية أخرى: مُكتشف الفوتونات هو ماكس بلانك وسماها كمّات و لكن أينشتاين أخذ هذا الإكتشاف و وسماه فوتونات و ترى أن اكتشافها نسبها له (سرقة عينك عينك)
على كل لسنا شرطة الإختراعات لنعد لموضوعنا , مما تتكون ألواح الطاقة الشمسية ؟
تتكون من مجموعة كبيرة من وحدات (خلايا) الطاقة الشمسية المتصلة فيما بينها.
كل خلية أو وحدة تتكون من :
- الطبقة الأولى من الأسفل: لوح معدني موصل يشكل الطرف الموجب (سنحتاج هذه المعلومة لاحقًا)
- الطبقة الثانية: سيلكون و في الغالب يتكون من طبقتين وهو عبارة عن مزيج بين السيلكون و البورون و السيلكون و الفسفور
- الطبقة الثالثة : طبقة مضادة للإنعكاس والهدف منها محاولة منع أكبر عدد من الفوتونات في الإرتداد (سنوضحه لاحقًا)
- الطبقة الرابعة : أصابع أو قضبان معدنية و شريط ناقل
- الطبقة الخامسة : زجاج أو ريزين لحماية الخلية
الآن ما يحصل هو كالتالي:
أولًا: تقوم الشمس أو أي مصدر ضوء بإطلاق فوتونات على الخلية.
ثانيًا: تقوم هذه الفوتونات بالوصول للمزيح بين البورون و الفوسفات و تحديدًا لأحد الإلكترونات الموجودة في الذرة, فتعطيه طاقتها ما يؤدي إلى قدرة الإلكترون السالب أن يفك ارتبطاه بالنواة الموجبة بسبب الطاقة التي حصل عليها , فيصبح هناك الكترون سالب في الخارج و يكون في مكان الإلكترون الخارج فراغ أو حفرة موجبة الشحنة.
ثالثا: تنتقل الإلكترونات عبر القضبان الحديدية إلى الشريط الناقل ,بينما تنخفض الحفر إلى الأسفل , ما يسبب بوجود فرق جهد بين الطرفين فيكون لدينا طرف سالب و هو في الأعلى و طرف موجب في الأسفل.
لتوضيح العملية فالنتخيل أنه هناك مغناطيسان مختلفان في القطبية أو الشحنة و وضعنا بينهما مسافة صغيرة, هل سيقاربان من بعضهما أم لا ؟
بالطبع سيقتربان, إذا فالنطبق نفس الفكرة هنا , لديك طرف سالب في الأعلى و موجب في الأسفل فكل الطرفان يريدان أن يقتربا من بعضهما و لكن يوجد طبقة فاصلة بينهما تمنعهما من ذلك, فسيبحثان عن أي طريقة ليتجاذبا , وهذه الطريقة ستكون الأسلاك:
فور توصيل الخلية بأسلاك ستنطلق الإلكترونات السالبة للفراغات الموجبة و في خلال انتقالها , ستشكل تيار لأننا بكل بساطة طبقنا شرطه ألا و هو سيل من الإلكترونات , وهنا نكون قد أنتجنا تيار .و يمكننا أن نوصل بطارية أو جهاز كهربائية أو نظام منزل كامل و لكننا نحتاج لجهاز منظم لتلك الكهرباء ألا و هو وحدة التحكم.
وهو الجهاز الذي ينظم عملية شحن البطاريات و الطاقة في المنزل , فالنتخيل أنني قمت بتوصيل الخلية على بطارية و وصلت البطاية للحجم الأقصى , ماذا سيحدث الآن؟
ستستمر الخلية بتوصيل الكهرباء للبطارية و ستقوم البطارية بتوصيل الكهرباء للخلية , فسيكون هناك كهرباء خارجة من الخلية و البطارية معًا ما سيؤدي لتلفهما معًا, لذلك هذا الجهاز مهم.
وهناك نقطة أخيرة لم نتحدث عنها , قلنا بأن هناك كهرباء خارجة من الخلية و لكن ما نوعها (AC أو DC) و هل هي النوعية التي نحتاجها لمنازلنا أم أن هناك جهاز نحتاجه ؟
كل هذا و أكثر ستجده هنا : [ اضغط هنا و اقرأ و تعلم ]
ننتظر إجابتكم على السؤال أعلاه و رأيكم و بالتوفيق 
التعديل الأخير بواسطة المشرف:
