ما هي الأجهزة التي تحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية وإلكترونية، فهي قادرة على تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية ومن ثم استخدامها لتدفئة وإنارة داخل المنزل، لذلك فإن للشمس فوائد عديدة لأنها من الطاقات المتجددة. التي تصل إلينا بشكل يومي.
يمكن استخدامه لتوليد الحرارة والكهرباء، وهو من أنواع الطاقة التي لا تلوث البيئة، لذلك سنتعرف على الأجهزة التي تحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية إلكترونية.
ما هي الطاقة الشمسية
- الطاقة الشمسية هي مصدر الشمس، وهنا للشمس فوائد عديدة أهمها أنها تساعد على توليد الحرارة.
- مما يؤدي إلى تكوين تفاعلات كيميائية بجانب توليد الكهرباء.
- الطاقة الشمسية هي طاقة متجددة لا تؤثر سلبا على البيئة، وهي طاقة نظيفة على عكس الغاز الطبيعي والبترول.
- لذلك، يمكن استخدام التكنولوجيا الحديثة لتوليد الكهرباء من خلال الطاقة الشمسية.
- إنها واحدة من أكثر الأشياء التي يمكن الاعتماد عليها في المستقبل للعالم بأسره.
- لتلبية احتياجاتهم من الكهرباء والإجراءات المناسبة.
راجع أيضًا: إلى ماذا يرمز المستطيل في مخطط انسيابي؟
الأجهزة التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء
تعتبر الشمس أهم تقاطع يحتاجه الناس، لأنها تمتص الحرارة منها، بالإضافة إلى المساعدة في توليد الطاقة الكهربائية من خلال بعض الأجهزة المصنوعة في
يتم تخزين الطاقة وتوزيعها في المنازل، واستخدامها بشكل صحيح.
- الخلايا الشمسية تحول الطاقة الشمسية إلى كهرباء.
- خلايا بالسيليكون.
- مواد موصلة وعازلة.
- اشحن البطاريات لتوفير الطاقة وحفظها وتوفيرها.
- أسلاك لتوصيل الخلايا بالبطارية.
- يتم وضع هذه الألواح على أسطح المنازل لمواجهة الشمس، وامتصاص الحرارة من الإشعاع الناتج عن الشمس، وتخزينها لتحويلها ميكانيكياً إلى طاقة كهربائية من خلال ظاهرة تسمى الكهروضوئية.
كيف تعمل الألواح الشمسية
- عندما تتصادم الفوتونات في أي خلية شمسية، تفقد الذرات إلكتروناتها من خلال عملية تسمى الظاهرة الكهروضوئية.
- عندما يكون الجانب الموجب متصلاً بالجانب السلبي لأي موصل بمصدر للكهرباء، فهذه دائرة كهربائية.
- عندما تتدفق الإلكترونات عبر هذه الدائرة، تتشكل الخلايا الكهربائية التي تعتمد عليها لتشكيل لوحة شمسية.
- يمكن توصيل أكثر من لوحة لتشكيل مصفوفة شمسية، وكلما زاد عدد هذه الألواح، زادت كمية الطاقة التي يمكن إنتاجها للكهرباء.
- تتكون الألواح الشمسية الكهروضوئية من عدة خلايا شمسية وتتكون هذه الخلايا من أشباه موصلات مثل السيليكون.
- إنه مصمم من طبقتين، واحدة موجبة والأخرى سلبية، والتي تشكل المجال الكهربائي المرئي في البطارية.
- عند تركيب الألواح الشمسية داخل المنزل تسقط عليها أشعة الشمس ثم يتحول ضوء الشمس إلى كهرباء.
- ثم يتم تحويل تيار التيار المستمر إلى تيار متردد، وبعد ذلك يمكن استخدامه للكهرباء.
قد تكون مهتمًا أيضًا بما يلي: قواعد السلامة المهنية في المصانع
كيفية تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية
- الشمس هي أحد المصادر الطبيعية التي يمكن تحويل طاقتها إلى طاقة كهربائية، لأن الشمس تصدر أشعة تبلغ حوالي 3.846 × 1026 واط من الطاقة.
- يتم توزيعه على سطح الأرض في شكل أشعة أو ضوء.
- تُستخدم هذه الطاقة المنقولة من خلال جمع الضوء من الشمس، ويتم تحويلها مباشرة إلى كهرباء أو حرارة.
- من خلال التحويل الكهربائي، وهي عملية تحدد قدرة المادة على قصف الإلكترونات عن طريق إصدار ضوءها، ويتم استخدامها في الخلايا الشمسية.
ما هي أنواع الخلايا الشمسية؟
تعتبر الشمس من أهم المصادر التي تزودنا بالحرارة والكهرباء بالإضافة إلى تكلفتها المنخفضة، لذلك يتم تصنيع العديد من الألواح الشمسية على أعلى مستوى بتقنيات مختلفة ومختلفة تساعد على تخزين وتوليد الطاقة الشمسية، و أنواع الخلايا الشمسية هي كما يلي:
الألواح الشمسية أحادية البلورية
- يتميز هذا النوع من الخلايا الشمسية بكفاءة عالية مقارنة بأنواع الألواح الشمسية الأخرى.
- تنتج هذه الأنواع الكثير من الطاقة، حتى لو لم تستخدم مساحة كبيرة، ولكن إذا تحدثنا عن تكلفة هذه الألواح، فسنعرف أنها مرتفعة جدًا.
لوحة شمسية بلورية
- لا تتطلب هذه الأنواع من الألواح تكلفة عالية لأنها ألواح شمسية أحادية البلورية، ولكن كفاءة هذه الألواح منخفضة بالإضافة إلى قصر عمرها الافتراضي.
الخلايا الشمسية الرقيقة
- هذا النوع من الألواح سهل الصنع بالإضافة إلى تكلفته المنخفضة للغاية، على الرغم من كفاءته المنخفضة وعمرها أطول مقارنة بأنواع الألواح الشمسية الأخرى.
الخلايا الشمسية السليكونية غير المتبلورة
- تستخدم هذه الخلايا مصدر طاقة صغير في الكمبيوتر.
- تتميز هذه الخلايا بسعرها الرخيص، ولكن هذا يؤدي إلى كفاءتها المنخفضة للغاية.
الخلايا الشمسية البيولوجية
- تساعد هذه الخلايا في عملية التمثيل الضوئي للطبيعة، ولكن هذا الشيء قيد الدراسة حاليًا، لكنه لا يستخدم في الواقع لأنه لا يزال قيد الدراسة.
الخلايا الشمسية الكادميوم تيلورايد
- يساعد هذا النوع من الخلايا في إنتاج الطاقة باستخدام كمية أقل من الماء.
- لكن هذا النوع من الخلايا يستخدم الكربون ويضر بصحة الإنسان إذا تم استنشاقه.
الخلايا الكهروضوئية المركزة
- من خلال هذا النوع من الطاقة يتم توليدها بنفس الطريقة التي يتم استخدامها في النظام الكهروضوئي العادي.
- لكن إذا تحدثنا عن كفاءة هذا النوع من الخلايا، فسنعرف أنها جيدة جدًا وكفاءتها عالية.
تابعونا: فوائد طرق البحث العلمي
تطبيقات الخلايا الشمسية
إنه في عصر التكنولوجيا والتطورات الأخرى في العديد من المجالات الأخرى، بما في ذلك مجال الخلايا الشمسية، مما يتيح الفرصة للعديد من التطبيقات التي يمكن إجراؤها مع هذه الخلايا، بما في ذلك ما يلي:
- مصابيح الشوارع تستخدم هذه الخلايا الشمسية أثناء النهار، عند إزالة ضوء الشمس، ثم يتم شحن بطاريات الخلايا بحيث تعمل مصابيح الشوارع ليلاً.
- شواحن الهواتف المحمولة يتم شحن هذه الهواتف في ضوء الشمس لعدة ساعات. يمكن شحن العديد من الأجهزة بالكهرباء.
- الأفران تعكس هذه الأفران أشعة الشمس لاستخدامها في طهي الطعام.
- حقائب الظهر: تحتوي هذه الحقائب على خلايا شمسية يتم شحنها بالمشي من أشعة الشمس، ثم تُستخدم لشحن الأجهزة اللوحية والكاميرات فيما بعد.
- الخيام يمكن أن تحتوي هذه الخيام على خلايا شمسية ضوئية يمكن استخدامها لإنتاج الطاقة الكهربائية، لتزويد الخيمة بالضوء أثناء الليل بحيث يمكن شحن الأجهزة الكهربائية الصغيرة.
- يمكن استخدام ثلاجات أدوية اللقاحات في صنع هذه التكنولوجيا التي يمكن حتى للعاملين في مجال الرعاية الصحية القيام بها.
- خاصة في المناطق النائية حيث لا تصل الكهرباء إلى تلك الخلايا، لتوفير الكهرباء وتوفير الأدوية لمن يستحقها.
- الطلاء باستخدام الخلايا الكهربائية الشمسية الخفيفة السميكة، يمكن طلاء السيارات أو المنازل.
- خاصة الجزء المعرض للإشعاع الشمسي الذي ينتج الطاقة.
في نهاية المقال، ما هي الأجهزة التي تحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية إلكترونية، وهي من خلال الخلايا الشمسية التي تمتص ضوء الشمس وتحوله إلى كهرباء.