من اخترع مكثفات الطاقة الشمسية بمرايا التتبع المصغرة وما هو مبدأ عملها

تعد المكثفات الشمسية بمثابة أجهزة تركيز للطاقة الشمسية.

وإن أجهزة تركيز الطاقة الشمسية هي أجهزة تعمل على المبدأ الأساسي لتركيز الشمس.

وبشكل عام فإن ضوء الشمس الشديد يؤدي إلى درجات حرارة أعلى، مما يزيد من معدل تحويل الحرارة بكفاءة عالية إلى كهرباء.

ولكي تكون تكنولوجيا التركيز فعالة، يجب أن يكون المكثف مواجهًا للشمس مباشرةً.

 وبناءا على ذلك، فإن هناك حاجة إلى أن تتابع المكثفات أشعة الشمس، بمساعدة متتبع؛ للتأكد من أنها تكتسب أقصى قدر من الإشعاع خلال النهار.

ويمكن أن يكون التتبع:

أنواع مولدات الطاقة الشمسية:

يتطلب إعداد التركيز مع المرايا المكافئة اثنين من المرايا، جامع ومركب.

حيث تعكس المرآة الأولى (المجمّع) أشعة الشمس القادمة إلى نقطة محورية في مرآة (المكثف) الثانية، وهي أصغر حجما.

ثم يقوم المكثف بتوجيه أشعة الشمس إلى وسط المرآة العاكسة؛ حيث توجد الخلية الشمسية.

عاكسات المكثف هي مرايا مستقيمة ذات فلزات مغطاة بالسيليكون، يتم وضعها بزاوية لالتقاط أشعة الشمس.

ولمنع فقدان الانعكاس، تستخدم المرايا في أزواج، وتعتمد زاوية الميل على خط العرض للتثبيت.

تعد تكنولوجيا الخلايا الشمسية قديمة للغاية؛ حيث يرجع تاريخها إلى أوائل القرن التاسع عشر، وأول من ابتكرها هو الفيزيائي الفرنسي "ألكساندر بيكيريل" عام 1839.
 
وبناء على تلك الفكرة، تم تطوير أول خلية شمسية، بواسطة العالم "تشارلز فريتس" باستخدام مركبات السلينيوم على طبقة رقيقة من الذهب.
ثم اخترع "راسل أول" خلية شمسية من السليكون عام 1941، وكانت ذات كفاءة أعلى.

وفي وقت لاحق، توصل فريق بحث من جامعة لينشوبينغ السويدية إلى اختراع نوع جديد من مخازن الطاقة يحمل اسم "المكثف الفائق السعة".

وهو مكثف يستطيع تحويل وتخزين الحرارة من أشعة الشمس إلى كهرباء، بحسب ما أعلنت شركة "فاتينفول" السويدية للطاقة.

ويوضح قائد مشروع البحث البروفيسور "إكسافير كريسبين" أن المكثف الجديد يستطيع توليد الكهرباء من مصادر حرارية مختلفة كالشمس ما دام هناك تدرج في درجات الحرارة بين طرفي المكثف.