ما هي الادوات التي تحول اشعه الشمس لطاقه كهربائيه والكترونيه

ما هي الادوات التي تحول اشعه الشمس لطاقه كهربائية والكترونية يمكن أن تحول أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية وبعد ذلك يتم استخدامها في التدفئة والإضاءة داخل المنازل، لذلك الشمس لها العديد من الفوائد لأنها من الطاقة المتجددة التي تصل إلينا بشكل يومي ويمكن استخدامها لتوليد الحرارة والكهرباء، وهي من أنواع الطاقات التي لا تلوث البيئة، لذلك سوف نتعرف على ما هي الادوات التي تحول اشعه الشمس إلى طاقة كهربائية الكترونية.

ما هي الطاقة الشمسية

  • الطاقة الشمسية هي مصدرها الشمس هنا للشمس الكثير من الفوائد أهمها أنها تساعد على توليد الحرارة مما تؤدي إلى تكوين تفاعلات كيميائية جانب توليد الكهرباء.
  • الطاقة الشمسية هي طاقة متجددة لا تؤثر على البيئة بشكل سلبي، وهي من الطاقة النظيفة عكس الغاز الطبيعي والبترول، لذلك يمكن استخدام التكنولوجيا الحديثة في القيام بتوليد الكهرباء عن طريق الطاقة الشمسية، فهي من أهم الأشياء التي يمكن الاعتماد عليها في المستقبل بالنسبة للعالم بأكمله، لكي يتم تلبية احتياجاتهم مع الكهرباء وطرق مناسبة.

شاهد أيضاماذا يرمز المستطيل في مخططات الانسياب

الأدوات التي تحول دون ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية

الشمس هي أهم التقاطع التي يحتاج إليها الإنسان حيث تستمد منها الحرارة، بالإضافة إلى أنها تساعد على توليد الطاقة الكهربائية من خلال بعض الأدوات التي يتم صناعتها لكي يتم تخزين الطاقة وتوزيعها على المنازل، واستغلالها بشكل سليم وإليكم الأدوات التي تؤدي إلى تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية مخزنة وهي كالاتي:

  • الخلايا الشمسية لكي يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء.
  • الخلايا التي تحتوي على السيليكون.
  • المواد التي توصل وتعزل.
  • شحن البطاريات لكي يتم توفير الطاقة وحفظها وتخزينها.
  • أسلاك خاصة بتوصيل الخلايا للبطارية.
  • يتم وضع هذه الألواح على أسطح المنازل لكي تواجه الشمس، وتمتص الحرارة من الإشعاع الذي ينتج عن الشمس، ويتم تخزينها لكي يتم تحويلها ميكانيكيا إلى طاقة كهربائية من خلال ظاهرة تسمى بالظاهر الكهروضوئية.

كيف تعمل الألواح الشمسية

  • عندما تصطدم الفوتونات الموجودة في أي خلية شمسية يحدث أن الذرات تفقد إلكتروناتها من خلال عملية تسمى الظاهرة الكهروضوئية.
  • عندما يتم ربط الجانب الموجب مع السالب في أي موصل مع وجود مصدر كهربائي، هنا تكون دائرة كهربائية وعندما تتدفق الإلكترونات في هذه الدائرة تتكون الخلايا الكهربائية التي يعتمد عليها لكي يتم تشكيل لوحة شمسية، ويمكن توصيل أكثر من لوحة لكي يتم تكوين مجموعة شمسية وكلما زادت هذه اللوحات زادت كمية الطاقة التي يمكن أن يتم توليدها للكهرباء.
  • الألواح الشمسية الكهروضوئية تتكون من الكثير من الخلايا الشمسية ويتم صناعة هذه الخلايا من أشباه الموصلات مثل السليكون ويتم تصميمها عن طريق طبقتين منها موجبة والأخرى سالبة والتي تكون المجال الكهربائي كما يوجد في البطارية.
  • عند تركيب الألواح الشمسية داخل المنزل فهنا تسقط أشعة الشمس عليها ثم تقوم بتحويل ضوء الشمس إلى تيار كهربائي بشكل مباشر، ثم يتم تدفق التيار المستمر إلى تيار متردد، وبعد ذلك يمكن استخدامه في الكهرباء.

قد يهمكقواعد السلامة المهنية في المصانع

كيفيه تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية

  • الشمس هي أحد المصادر الطبيعية التي يمكن أن يتم تحويل طاقتها إلى طاقة كهربائية حيث تقوم الشمس بشعاع يقارب 3.846× 1026 واط من الطاقة، يتم توزيعها على سطح الأرض في شكل اشاعات أو ضوء.
  • يتم الاستفادة من هذه الطاقة المرسلة عن طريق تجميع الضوء من الشمس، ويتم تحويله بشكل مباشر إلى كهرباء أو حرارة، وهذا من خلال التحويل الكهربائي فهي عملية تعرف قدرة المادة على قذف الإلكترونات من خلال إشعاع الضوء عليها، ويتم استخدامها في الخلايا الشمسية.

ما هي أنواع الخلايا الشمسية

الشمس هي من أهم المصادر التي تمدنا بالحرارة والكهرباء بالإضافة إلى أن تكلفتها منخفضة، لذلك تم تصنيع العديد من الألواح الشمسية على أعلى مستوى من التقنيات المتنوعة والمختلفة التي تساعد في تخزين وتوليد الطاقة الشمسية، وإليكم أنواع الخلايا الشمسية وهي كالاتي:

الألواح الشمسية أحادية البلورة

  • يتميز هذا النوع من الخلايا الشمسية إلى الكفاءة العالية بالنسبة للأنواع الأخرى الخاصة بالألواح الشمسية.
  • تقوم هذه الأنواع بإنتاج كميات كبيرة من الطاقة، بالرغم من أنها لا تأخذ مساحة كبيرة، ولكن إذا تحدثنا عن تكلفة هذه الألواح فسوف نجد أنها مرتفعة جدًا.

الألواح الشمسية الكريستالية

  • هذه الأنواع من الألواح لا تحتاج إلى تكلفة عالية فهي ألواح شمسية أحادية البلورة، ولكن كفاءة هذه الألواح قليلة بالإضافة إلى أن عمرها الافتراضي قصير.

الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة

  • هذا النوع من الألواح يسهل صناعتها بالإضافة إلى أن تكلفتها قليلة جدًا مع أن كفاءتها قليلة وعمرها الافتراضي كثير بالنسبة لباقي الألواح الشمسية المختلفة الأخرى.

الخلايا الشمسية غير المتبلورة للسيليكون

  • تستخدم هذه الخلايا مصدر من مصادر الطاقة الخاصة بآلات الحاسوب الصغيرة.
  • تتميز هذه الخلايا بأن سعرها رخيص الثمن ولكن هذا الأمر الذي أدى إلى أن كفاءتها منخفضة جدًا.

الخلايا الشمسية البيولوجية

  • هذه الخلايا تساعد في عملية التمثيل الضوئي بالنسبة للطبيعة لكن لازالت حتى الآن يتم دراسة هذا الأمر، ولكن لم يتم تطبيقها في الواقع لأنها لازالت تحت الدراسة.

خلايا الكادميوم تيلوريد الشمسية

  • هذا النوع من الخلايا يساعد على إنتاج الطاقة عن طريق استخدام كمية قليلة من الماء.
  • لكن هذا النوع من الخلايا يستخدم الكربون وهو ضار بصحة الإنسان عند استنشاقه.

الخلايا الكهروضوئية المركزة

  • من خلال هذا النوع يتم توليد الطاقة بنفس الطريقة التي تستخدم في الأنظمة الكهروضوئية العادية.
  • لكن إذا تحدثنا عن كفاءة هذا النوع من الخلايا سوف نجد أنه ممتاز جدًا وكفاءته عالية.

تابع معنافوائد مناهج البحث العلمي

تطبيقات على الخلايا الشمسية

أصبح الأن في عصر التقدم التكنولوجي وغيره في العديد من المجالات الأخرى ومنها مجال الخلايا الشمسية أعطي فرصه لكي يتم عمل العديد من التطبيقات على هذه الخلايا ومنها كالاتي:

  • أضواء الشوارع تم استخدام هذه الخلايا الشمسية أثناء فترات النهار، حيث يتم الاستفادة من أشعة الشمس، ثم شحن بطاريات الخلايا لكي يتم تشغيل أضواء الشوارع في فترات الليل.
  • شواحن الهواتف الخلوية يتم شحن هذه الهواتف عن طريق عمل أشعة الشمس عدة ساعات يمكن بعد ذلك شحن العديد من الأجهزة بالكهرباء.
  • الأفران هذه الأفران تعكس أشعة الشمس حتى يتم استخدامها في طهي الطعام.
  • حقائب الظهر حيث يتم تزويد هذه الحقائب خلايا شمسية يتم شحنها عن طريق المشي من أشعة الشمس، ثم يتم الاستفادة منها بشحن الأجهزة اللوحية والكاميرات فيما بعد.
  • الخيام يمكن أن تحتوي هذه الخيام على خلايا شمسية ضوئية يمكن من خلالها أن يتم استخدامها في إنتاج الطاقة الكهربائية، حتى تمد الخيمة أثناء فترات الليل بالإضاءة حتى يمكن شحن الأجهزة الكهربائية الصغيرة.
  • ثلاجات الأدوية في لقحات يمكن استخدام هذه التقنية حتى تمكن العاملين في الرعاية الصحية وبالأخص في الأماكن النائية التي لا يصل إليها كهرباء هذه الخلايا لكي يتم توفير الكهرباء وإعطاء الأدوية لمستحقيها.
  • الدهان يمكن عن طريق استخدام خلايا شمسية كهربائية سمكها خفيف عمل دهان للسيارات أو المنازل بالأخص الجزء الذي يتعرض للأشعة الشمسية الذي يقوم بإنتاج طاقة.

في نهاية مقال ما هي الادوات التي تحول اشعه الشمس إلى طاقة كهربائية الكترونية، وكان هذا من خلال الخلايا الشمسية، حيث تمتص أشعة الشمس وتحولها إلى كهرباء.

مقالات ذات صلة