اختراع بالغ الأهمية
الخلايا الشمسية تعتبر من أهم الاختراعات التي ظهرت في العصر الحديث و المتطور ومن خلالها يمكن للإنسان أن يؤممِّن جزء من الاحتياجات اليومية للطاقة من خلال تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية.
اختراع الخلية الشمسية
الضوئية وهي الضوء أو وحدة للقوة الدافعة الكهربائية
- تم التعرف عليها لاول مرة من قِبل الفيزيائي الفرنسي بيكريل في عام ١٨٣٩، الذي لاحظت أن إذا تعرض قطب كهربائي للضوء ومغموس في محلول موصل ينتج عنه تيار كهربائي.
- تم بناء الخلية الضوئية الأولى من قِبل شارلز فريتز في عام ١٨٨٣، وهو قام بتغليف اشباه الموصلات السيلينيوم بطبقة جداً رقيقة من الذهب حتى تعمل على تشكيل التقاطعات، كفاءة الجهاز كانت تقريباً ١٪.
- اول خلية كهروضوئية كانت في عام ١٨٨٨ ميلادي.
- في عام ١٩٥٤ في مختبرات بيل تم تطوير الخلية الضوئية الحديثة، وفي نفس العام وضع لاول مرة خلية لها كفاءة عالية للطاقة الشمسية بواسطة شابين داريل.
- وضعت الخلايا في عام ١٩٥٤ من قِبل جيرالد بيرسون و فولر سوثير لغايات ألعاب الاطفال واستخدامات ثانوية أخرى.
مبدأ عمل الخلايا الشمسية
يمكن تعريف الخلايا الشمسية أنها جهاز كهربائي يعمل على تحويل الطاقة الضوئية إلى كهرباء بتأثير كهروضوئي في بداية اختراعها كان يطلق عليها بطارية شمسية.
الطبقة العليا المقابلة للشمس فيها يضاف إليها عنصر الفسفور حتى تعطي خاصية ضخ الكُهيربات، والطبقة السفلية يضاف عنصر البورون حتى تمد الخلية الشمسية بخاصية امتصاص الكُهيربات.
تعمل على تحويل اشعة الشمس مباشرة الى كهرباء مستمرة، من خلال استخدامها اشباه الموصلات كالسيليكون التقي.
مواد الخلية الشمسية إمّا ان تكون مادة لابلورية رقيقة مثل السيليكون اللابلوري أو مواد بلورية سميكة مثل السيليكون البلوري، أو ممكن مواد مترسبة على شكل طبقات فوق شرائح من شبه الموصلات تتكون من الجاليوم.
طاقة الخلية الشمسية لا ينتج عن تشغيلها ضوضاء أو اشعاعات او اي نفايات ملوثة لذلك فهي تعتبر طاقة نظيفة ومتجددة ولا تحتاج الى الوقود.
ويمكن ان تعطي مئات الفولت من التيار الكهربائي المستمر ويمكن تخزين الطاقة التي تنتج في بطاريات قاعدية من معدن الكاديوم والنيكل أو في البطاريات الحامضية المصنوعة من الرصاص.
لهذه الخلايا الشمسية أنواع كثيرة منها:
- خلية شمسية أحادية البلورة
- خلية شمسية متعددة البلورة
- خلية شمسية غير متبلورة
62 مشاهدة
