كيف تتم عملية تركيب الخلايا الكهروضوئية؟

عملية تركيب الخلايا الكهروضوئية تعتبر بسيطة للغاية، حيث لا تتضمن أجزاء ميكانيكية دوارة، ولا استهلاك للوقود، ولا انبعاثات بما في ذلك غازات الاحتباس الحراري، ولا تلوث ضوضائي أو بيئي. إن موارد الطاقة الشمسية موزعة على نطاق واسع وغير قابلة للنفاد، مما يجعل تركيب الخلايا الكهروضوئية من بين أكثر تقنيات توليد الطاقة المتجددة استدامة.

ما هي الخلايا الكهروضوئية؟

تبدأ العملية عندما تصطدم فوتونات ضوء الشمس بالخلية، مما يؤدي إلى تحرر الإلكترونات وتوليد تيار كهربائي، كما بدأت الخلايا الكهروضوئية تستخدم عمليًا في تكنولوجيا الأقمار الصناعية خلال الستينيات من القرن الماضي، ومع نهاية الثمانينيات بدأت الألواح الشمسية، التي تتكون من وحدات الخلايا الكهروضوئية، بالظهور على أسطح المنازل.

ما هي الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة؟

الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة هي خلايا شمسية أنحف وأخف وزنًا وغالبًا ما تكون مرنة بالرغم من أنها تظل متينة، وهناك أربعة مواد شائعة تُستخدم لصنع الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة: الكادميوم تيلورايد (CdTe)، السيليكون غير المتبلور (a-Si)، سيلينيد النحاس الإنديوم الغاليوم (CIGS)، وأرسينيد الغاليوم (GaAs).

ما هي الإستراتيجية التي ستساعد في تحسين كفاءة الخلايا الكهروضوئية في المستقبل؟

وتتمثل الإستراتيجية التي ستساعد في تحسين كفاءة الخلايا الكهروضوئية في المستقبل في وضع طبقات متعددة من أشباه الموصلات معًا لصنع خلايا شمسية متعددة الوصلات، ويكون لكل طبقة من الخلايا الشمسية متعددة الوصلات فجوة نطاق مختلفة مما يعني أنها تمتص جزءًا مختلفًا من الطيف الشمسي مما يستفيد بشكل أفضل من ضوء الشمس من الخلية التقليدية أحادية الوصلة.

ما هي المواد الكهروضوئية الشائعة بعد السيليكون؟

يمكن ترسيب كلتا المادتين مباشرة إما على الجزء الأمامي أو الخلفي من سطح الوحدة. CdTe هي ثاني أكثر المواد الكهروضوئية شيوعًا بعد السيليكون ، ويمكن تصنيع خلايا CdTe باستخدام عمليات تصنيع منخفضة التكلفة. في حين أن هذا يجعلها بديلاً فعالاً من حيث التكلفة ، إلا أن كفاءتها لا تزال مرتفعة مثل السيليكون.

كيف تمتص خلايا السيليكون الكهروضوئية؟

تمتص خلايا السيليكون الكهروضوئية من خلال التأثير الكهروضوئي الفوتونات وتولد الكهرباء المتدفقة، وتختلف هذه العملية اعتمادًا على نوع تقنية الطاقة الشمسية، وهناك بعض الخطوات الشائعة عبر جميع الخلايا الكهروضوئية الشمسية: