ما هي الادوات التي تحول اشعه الشمس لطاقه كهربائيه والكترونيه

ماهي الأدوات التي تحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية وإلكترونية يمكنها تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية ثم استخدامها لتدفئة وإنارة المساحات الداخلية، لذلك للشمس مزايا عديدة لأنها من الطاقات المتجددة التي تصل إلينا كل يوم قاعدة .

يمكن استخدامه لتوليد الحرارة والكهرباء وهو أحد أنواع الطاقة التي لا تلوث البيئة، لذلك دعونا نتعرف على الأدوات التي تحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية.

ما هي الطاقة الشمسية

• الطاقة الشمسية هي مصدر الشمس، وهنا للشمس فوائد عديدة أهمها أنها تساهم في إنتاج الحرارة.
  • وهو ما يؤدي، بالإضافة إلى توليد الكهرباء، إلى تكوين تفاعلات كيميائية.
• الطاقة الشمسية هي طاقة متجددة لا تؤثر سلبا على البيئة وهي طاقة نظيفة على عكس الغاز الطبيعي والنفط.
  • لذلك، مع التكنولوجيا الحديثة، يمكن توليد الكهرباء عن طريق الطاقة الشمسية.
  • إنها واحدة من أكثر الأشياء التي يمكن الاعتماد عليها في المستقبل للعالم بأسره.
  • لتلبية احتياجاتهم بالكهرباء وبالطرق المناسبة.

راجع أيضًا: ما الذي يرمز إليه المستطيل في مخطط انسيابي؟

الأدوات التي تحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية

تعتبر الشمس أهم تقاطع يحتاجه الإنسان حيث تستمد منها الحرارة وتساعد أيضًا في توليد الطاقة الكهربائية من خلال بعض الأدوات المصنوعة من أجلها

يتم تخزين الطاقة وتوزيعها على المنازل واستخدامها بشكل صحيح وإليك الأدوات التي تحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية مخزنة على النحو التالي:

• الخلايا الشمسية لتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء.
• خلايا السيليكون.
• مواد موصلة وعازلة.
• اشحن البطاريات لتوفير الطاقة وحفظها وتخزينها.
• أسلاك لتوصيل الخلايا بالبطارية.
• يتم وضع هذه الألواح على أسطح المنازل لمواجهة الشمس، حيث تمتص وتخزن الحرارة من الإشعاع الناتج عن الشمس لتحويلها ميكانيكيًا إلى طاقة كهربائية من خلال ظاهرة تسمى الخلايا الكهروضوئية.

كيف تعمل الألواح الشمسية

• عندما تتصادم الفوتونات في خلية شمسية، تفقد الذرات إلكتروناتها من خلال عملية تسمى الظاهرة الكهروضوئية.
• عندما يكون الجانب الإيجابي لأي موصل متصل بمصدر كهربائي متصلاً بالجانب السلبي، توجد دائرة.
  • عندما تتدفق الإلكترونات في هذه الدائرة، تتشكل الخلايا الكهربائية التي تعتمد عليها لتشكيل لوحة شمسية.
  • يمكن توصيل أكثر من لوحة لتشكيل نظام شمسي، وكلما زاد عدد هذه الألواح، يمكن توليد المزيد من الطاقة للكهرباء.
• تتكون الألواح الشمسية الكهروضوئية من العديد من الخلايا الشمسية وتتكون هذه الخلايا من أشباه موصلات مثل السيليكون.
  • يتكون من طبقتين، واحدة موجبة والأخرى سلبية، والتي تشكل المجال الكهربائي الموجود في البطارية.
• عند تركيب الألواح الشمسية في المنزل، تسقط عليها أشعة الشمس وتحول ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء.
  • ثم يتم تحويل التيار المباشر إلى تيار متردد، وبعد ذلك يمكن استخدامه للكهرباء.

قد تكون مهتمًا أيضًا بـ: قواعد الصحة والسلامة المهنية في الشركات

كيفية تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية

• تعد الشمس أحد المصادر الطبيعية التي يمكن تحويل طاقتها إلى طاقة كهربائية حيث تبعث الشمس شعاعًا يبلغ حوالي 3846 × 1026 واط من الطاقة.
  • ينتشر عبر سطح الأرض على شكل أشعة أو ضوء.
• يتم تسخير هذه الطاقة المنقولة عن طريق تجميع ضوء الشمس وتحويله مباشرة إلى كهرباء أو حرارة.
• تقوم بذلك عن طريق التحويل الكهربائي، وهي عملية تحدد قدرة المادة على قصف الإلكترونات عن طريق تشعيعها بالضوء، وتستخدم في الخلايا الشمسية.

ما هي أنواع الخلايا الشمسية الموجودة؟

بالإضافة إلى قلة تكلفتها، تعتبر الشمس من أهم المصادر التي تزودنا بالحرارة والكهرباء. لذلك تم تصنيع العديد من الألواح الشمسية على أعلى مستوى بتقنيات متنوعة ومختلفة تساعد في تخزين وتوليد الطاقة الشمسية، ومن أنواع الخلايا الشمسية كالتالي:

الوحدات الشمسية أحادية البلورية

• يتميز هذا النوع من الخلايا الشمسية بكفاءته العالية مقارنة بأنواع الوحدات الشمسية الأخرى.
• تولد هذه الأنواع كميات كبيرة من الطاقة، على الرغم من أنها لا تشغل مساحة كبيرة، ولكن إذا تحدثنا عن تكلفة هذه الألواح فسنرى أنها مرتفعة للغاية.

الألواح الشمسية الكريستالية

• لا تتطلب هذه الأنواع من الألواح تكاليف عالية لأنها ألواح شمسية أحادية البلورية، لكن كفاءة هذه الألواح منخفضة بالإضافة إلى عمرها الافتراضي القصير.

الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة

• يسهل تصنيع هذا النوع من الألواح، بالإضافة إلى تكلفته المنخفضة للغاية، على الرغم من كفاءته المنخفضة وعمره الافتراضي مرتفع جدًا مقارنة بالألواح الشمسية المختلفة الأخرى.

الخلايا الشمسية السليكونية غير المتبلورة

• تستخدم هذه الخلايا مصدر الطاقة لجهاز كمبيوتر صغير.
• تتميز هذه الخلايا بسعرها المنخفض، مما أدى إلى انخفاض كفاءتها.

الخلايا الشمسية البيولوجية

• تساعد هذه الخلايا في التمثيل الضوئي للطبيعة ولكن حتى الآن تمت دراسة هذه المسألة ولكن لم يتم تطبيقها في الواقع حيث لا تزال قيد الدراسة.

الخلايا الشمسية الكادميوم تيلورايد

• يساعد هذا النوع من الخلايا في إنتاج الطاقة عن طريق استهلاك كمية صغيرة من الماء.
• لكن هذا النوع من الخلايا يستهلك الكربون ويضر بالصحة عند استنشاقه.

الخلايا الكهروضوئية المركزة

• يتم توليد هذا النوع من الطاقة بنفس طريقة استخدامه في الأنظمة الكهروضوئية العادية.
• لكن إذا تحدثنا عن كفاءة هذا النوع من الخلايا، فسنجد أنها جيدة جدًا وكفاءتها عالية.

تابعنا: فوائد طرق البحث العلمي

تطبيقات على الخلايا الشمسية

وهي الآن في عصر التقدم التكنولوجي وغيره في العديد من المجالات الأخرى، بما في ذلك مجال الخلايا الشمسية، وتوفر الفرصة للعديد من التطبيقات التي يمكن إجراؤها على هذه الخلايا، ومنها ما يلي:

• مصابيح الشوارع تم استخدام هذه الخلايا الشمسية أثناء النهار عندما يتم امتصاص أشعة الشمس، ثم يتم شحن بطاريات الخلايا للحفاظ على مصابيح الشوارع تعمل ليلاً.
• شواحن الهواتف المحمولة يتم شحن هذه الهواتف المحمولة عن طريق التعرض لأشعة الشمس لعدة ساعات، ويمكن بعد ذلك شحن العديد من الأجهزة بالكهرباء.
• الأفران تعكس هذه الأفران ضوء الشمس لاستخدامها في طهي الطعام.
• حقائب الظهر: هذه الحقائب مزودة بخلايا شمسية تشحنها أشعة الشمس وتستخدم لاحقًا لشحن الأجهزة اللوحية والكاميرات.
• الخيام قد تحتوي هذه الخيام على خلايا شمسية ضوئية يمكن استخدامها لتوليد طاقة كهربائية لإضاءة الخيمة ليلاً لشحن الأجهزة الإلكترونية الصغيرة.
• يمكن استخدام الثلاجات التي تحتوي على أدوية في اللقاحات لتمكين هذه التكنولوجيا حتى للعاملين في مجال الرعاية الصحية.
  • خاصة في الأماكن النائية حيث لا تصل الطاقة من هذه الخلايا إلى هناك لتوفير الطاقة وإعطاء الدواء لمن يستحقها.
• الطلاء باستخدام الخلايا الشمسية عالية الكثافة، يمكن طلاء السيارات أو المنازل.
  • وخاصة الجزء الذي يتعرض للإشعاع الشمسي يولد الطاقة.

في نهاية المقال، ما هي الأدوات التي تحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية إلكترونية من خلال الخلايا الشمسية التي تمتص ضوء الشمس وتحوله إلى كهرباء.