اكمل كلا من الجمل التاليه بالمفردة المناسبة حل سؤال الأداة التي تنتج الكهرباء من الشمس تسمى.
الإجابة الصحيحة هي : الخلية الشمسية.
الأداة التي تنتج الكهرباء من الشمس تسمى
تعتبر الطاقة الشمسية مصدراً متجدداً للطاقة يمكن الاستفادة منها لإنتاج الكهرباء، وذلك عن طريق تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية، وتعتبر الأداة المستخدمة في هذه العملية هي الخلية الشمسية.
الخلية الشمسية
الخلية الشمسية عبارة عن جهاز أشباه موصل يمتص ضوء الشمس ويحوله إلى كهرباء. تتكون الخلية الشمسية من طبقات رقيقة من المواد مختلفة، عادة ما تكون من السيليكون أو مواد شبه موصلة أخرى. عندما يضرب ضوء الشمس الخلية الشمسية، فإنه يثير الإلكترونات في المواد شبه الموصلة، مما يخلق مجالاً كهربائياً وجهداً يمكن استخدامه لتوليد الكهرباء.
مكونات الخلية الشمسية
تتكون الخلية الشمسية بشكل أساسي من:
الطبقة الماصة للضوء: وهي طبقة من مادة شبه موصلة، عادة ما تكون من السيليكون، تمتص ضوء الشمس.
طبقة الإنضمام: وهي طبقة رقيقة من مادة موصلة، مثل المعدن، تجمع الإلكترونات المنبعثة من الطبقة الماصة للضوء.
ملامسات كهربائية: وهي أطراف معدنية متصلة بالطبقة الماصة للضوء وطبقة الإنضمام، والتي تسمح بتدفق التيار الكهربائي.
أنواع الخلايا الشمسية
هناك عدة أنواع من الخلايا الشمسية، منها:
خلايا السيليكون أحادية البلورة: وهي الأكثر كفاءة والأغلى ثمناً، وتتكون من قطعة واحدة من السيليكون أحادي البلورة.
خلايا السيليكون متعددة البلورات: وهي أقل كفاءة وأقل تكلفة من خلايا السيليكون أحادية البلورة، وتتكون من قطع متعددة من السيليكون متعدد البلورات.
خلايا السيليكون الرقيقة: وهي رقيقة ومرنة، ولكنها أقل كفاءة من خلايا السيليكون البلورية.
كفاءة الخلايا الشمسية
كفاءة الخلية الشمسية هي النسبة المئوية للطاقة الشمسية التي تم تحويلها إلى طاقة كهربائية. تتراوح كفاءة الخلايا الشمسية التجارية حالياً بين 15% و 25%.
استخدامات الخلايا الشمسية
تستخدم الخلايا الشمسية في مجموعة واسعة من التطبيقات، منها:
أنظمة الطاقة الشمسية السكنية: وهي أنظمة صغيرة الحجم توفر الكهرباء للمنازل.
المحطات الشمسية: وهي أنظمة كبيرة الحجم تولد الكهرباء لمناطق واسعة.
الأجهزة الإلكترونية المحمولة: مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، حيث توفر الخلايا الشمسية طاقة إضافية.
مزايا استخدام الخلايا الشمسية
هناك العديد من المزايا لاستخدام الخلايا الشمسية، منها:
مصدر متجدد للطاقة: لا تنبعث غازات الاحتباس الحراري أو الملوثات من الخلايا الشمسية.
تكلفة التشغيل المنخفضة: لا تتطلب الخلايا الشمسية أي وقود أو صيانة.
موثوقية عالية: يمكن أن تعمل الخلايا الشمسية لعقود دون أي انبعاثات ضارة.
عيوب استخدام الخلايا الشمسية
هناك بعض العيوب لاستخدام الخلايا الشمسية، منها:
التكلفة الأولية المرتفعة: يمكن أن تكون تكلفة تركيب نظام الطاقة الشمسية مرتفعة.
كفاءة منخفضة: لا تزال كفاءة الخلايا الشمسية منخفضة نسبياً، مما يعني أنه مطلوب عدد كبير من الخلايا الشمسية لتوليد كميات كبيرة من الكهرباء.
اعتمادية على الطقس: تعتمد الخلايا الشمسية على ضوء الشمس، لذا فإن إنتاج الكهرباء قد يكون محدودًا في الأيام الملبدة بالغيوم.
مستقبل الخلايا الشمسية
يتوقع أن ينمو سوق الخلايا الشمسية بسرعة في السنوات القادمة، وذلك بسبب انخفاض تكلفة التركيب والزيادة في كفاءة الخلايا الشمسية. من المتوقع أن تلعب الخلايا الشمسية دوراً مهماً في تلبية الطلب العالمي المتزايد على الطاقة المتجددة.
الخلايا الشمسية هي أجهزة مهمة لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. لديها العديد من المزايا، مثل كونها مصدرًا متجددًا للطاقة وتكلفة التشغيل المنخفضة والموثوقية العالية. ومع استمرار انخفاض التكلفة وزيادة الكفاءة، فمن المتوقع أن تؤدي الخلايا الشمسية دورًا مهمًا في تلبية الطلب العالمي المتزايد على الطاقة المتجددة.