كيفية صنع ألواح الطاقة الشمسية

كيفية صنع ألواح الطاقة الشمسية

الطاقة الشّمسيّة

ازداد الطّلب مؤخراََ على مصادر بديلة للطاقة بعد إدراك مساوئ مصادر الطّاقة الأحفوريّة ، مثل: النّفط والفحم التي تلوّث البيئة وتسبب الاحتباس الحراري، كما أنّها معرضّة للنفاذ بعد فترة من الاستهلاك. تُعد الطّاقة الشّمسيّة (بالإنجليزيّة: Solar power) إحدى مصادر الطّاقة المتجدّدة؛ أي أنّها غير قابلة للنفاذ، فالشّمس تشرق كل صباح وتزودنا بما نحتاجه من ضوء ودفء، كما يمكن استغلال الطّاقة الشّمسيّة باستخدام الخلايا الشّمسيّة التي تحوّل أشعة الشّمس إلى طاقة كهربائيّة يمكن الاستفادة منها في كثير من المجالات.

الخلايا الشّمسيّة

تعمل الخليّة الشّمسيّة (بالإنجليزيّة: Photovoltaic Cell) على تحويل الطاقة الشّمسيّة إلى طاقة كهربائيّة استناداً إلى ظاهرة تُسمى التأثير الضوء جهدي (بالإنجليزيّة: Photovoltaic Effect)، وتُبنى الخلايا الشّمسيّة غالباً من بلّورات السّليكون شبه الموصلة، ويُضاف إليها بعض الشّوائب مثل الفسفور لتحسين قدرتها على توصيل الكهرباء، وعند سقوط أشعة الشّمس على بلورات السّليكون فإنها تمتصّها؛ مما يحفّز الإلكترونات التي ترتبط ببعضها بروابط تساهميّة على التّحرر، وتبدأ بالتحرّك عشوائياََ داخل بلورة السّليكون، مما يولّد تياراً كهربائياً. ومن أشهر أنواع الخلايا الشّمسيّة :
  • الخلايا الشمسية أحادية التّبلور: تُصنَع من السّليكون النقي، وهي أكثر أنواع الخلايا الشّمسيّة كفاءة في تحويل الطّاقة الضّوئيّة إلى طاقة كهربائيّة ؛ إذ تصل كفاءتها إلى 20%، كما أنّها تدوم لفترة أطول من باقي الأنواع؛ إلّا أنّها تُعتبر غالية الثّمن.
  • الخلايا الشّمسيّة متعددة التّبلور: وهي أول خلايا شمسيّة تم تصنيعها، وذلك في عام 1981م، وهي مصنوعة من بلورات سيليكون أقل نقاءً من تلك المستخدمة في صنع الخلايا الشّمسيّة أحادية التّبلور، لذلك فهي أقل كفاءة؛ إذ تتراوح كفاءتها ما بين 13-16٪، وهي أقل سعراً كذلك.
  • رقاقات الخلايا الشّمسيّة: وهي خلايا شمسيّة تُصنَع من عدة طبقات من الرّقائق، وتتراوح كفاءتها بين 7-13٪، ويُمكن أن تُصنّف إلى عدة أنواع بحسب المادة المستخدمة في صناعتها، ومنها: السّليكون غير المتبلور، وتيلوريد الكادميوم، وسيلينيد، ونحاس، وإنديوم، وغاليوم.

طريقة صنع ألواح الطاقة الشّمسيّة

يمكن تصنيع ألواح الطاقة الشّمسيّة من خلال اتباع الخطوات الآتية:

  • شراء الخلايا الشّمسيّة: عند شراء الخلايا الشّمسيّة يراعى شراء خلايا ذات كفاءة عالية وتكلفة قليلة (يُفضّل استخدام الخلايا الشّمسيّة متعددة البلورات)، ويتم اختيار عدد الخلايا الشّمسيّة اعتماداََ على كمية الطّاقة التي يُراد إنتاجها.
  • تجهيز لوح من مادة عازلة: يمكن اختيار لوح من الخشب، أو البلاستيك، أو الزّجاج بحيث يكون حجمه مناسباََ لعدد وترتيب الخلايا الشّمسيّة، مع ترك مسافة كافية من الأطراف لتوصيل الأسلاك الكهربائيّة. يُعدّ لوح الخشب هو الخيار الأفضل لأنّه يمكن حفر ثقوب فيه بسهولة لتمرير الأسلاك الكهربائيّة.
  • قياس وقصّ أسلاك التّوصيل: يظهر على الخليّة الشّمسيّة عدد من الخطوط القصيرة التي تمتد على عرض الخليّة الشّمسيّة، وخطان طويلان يمتدان على طول الخليّة الشّمسيّة، ولقص أسلاك التّوصيل (بالإنجليزيّة: Tabbing Wire) ستحتاج كل خلية شمسيّة إلى سلكين؛ طول كل واحد منهما ضعف طول الخطيّن الطّويليّن في وسط الخليّة الشّمسيّة.
  • لحم سلكي التّوصيل: يُلحَم سلكا التّوصيل بالجهة الخلفيّة للخلية الشّمسيّة باستخدام مسدّس اللّحام، ويُكرّر ذلك لكل الخلايا الشّمسيّة ، يجب الانتباه أن يكون السّلكان على امتداد الخطين الطّويلين اللّذين يظهران على الجهة الأماميّة للخلية الشّمسيّة.
  • تثبيت الخلايا الشّمسيّة: تُثبّت الخلايا على اللّوح العازل باستخدام صمغ يوضع على منتصف الجهة الخلفيّة من الخلايا، ويتم الضغط قليلاََ لتثبيتها على اللّوح، ثم يجب التأكد من ظهور طرفي سلكي التّوصيل من كل خلية، وأنه يمكن تحريك الأسلاك بسهولة، يُفضل ترتيب الخلايا الشّمسيّة في صفوف قليلة، في المقابل يمكن زيادة عدد الخلايا في كل صف، ومراعاة أن يتم تركيب صفوف الخلايا باتجاهات متعاكسة، بحيث يظهر سلك التّوصيل للصف الأول من جهة، ويظهر من الجهة المعاكسة في الصّف التالي، وهكذا، ومراعاة ترك مسافة فارغة على أطراف اللّوح.
  • توصيل الخلايا الشّمسيّة ببعضها البعض: يوصّل سلك التّوصيل في نهاية خلية بالجهة الأماميّة من الخليّة التّالية، ويكرّر ذلك كل مرة، ويتم لحم أسلاك الخليّة الأولى مع أسلاك الخليّة الثّانية.
  • مد سلكيّ التّوصيل الملحومَين بالخليّة الشّمسيّة الأولى من الصّف الأول، ولحمهما بسلك توصيل عموميّ (بالإنجليزيّة: Bus Wire)، وتكرار ذلك في الخليّة الأولى من الصّف الثاني.
  • مد سلكيّ التّوصيل في نهاية الصّف الأول من الخلايا، والسّلكين في بداية الصّف الثّاني من الخلايا، ولحم الأسلاك الأربعة باستخدام سلك توصيل عموميّ.
  • توصيل باقي الصّفوف بالطريقة ذاتها باستخدام أسلاك التّوصيل العموميّ الطّويلة حتى الوصول إلى النّهاية، حينها يتم استخدام سلك توصيل عموميّ قصير، كالذي تم استخدامه في الخليّة الأولى من الصّف الأول، يمثّل سلك التّوصيل العموميّ الموصول بالخليّة الأولى من الصّف الأول القطب الموجب للوحة الخلايا الشّمسيّة، أما سلك التّوصيل العمومي الموصول بالخليّة الأخيرة من الصّف الأخير فيمثّل القطب السّالب للوحة الخلايا الشّمسيّة.
  • بناء صندوق من الخشب المضغوط لوضع الخلايا الشّمسيّة فيه، ويفضل طلاء الصّندوق بألوان عاكسة حتى يبقى الصّندوق بارداً؛ إذ إنّ الخلايا تعمل بشكل أفضل عندما تكون باردة، ويساهم طلاء الصّندوق بحمايته من العوامل الخارجيّة ويطيل عمره، بعد ذلك يتم وضع الخلايا الشّمسيّة داخل الصندوق بحيث تتّجه للأعلى.
  • توصيل سلك التّوصيل العمومي الذي يمثّل القطب السّالب بصمام ثنائي، أو ديود (بالإنجليزيّة: Diode) ذي أمبيرية أكبر من تلك التي تُنتجها الألواح الشّمسيّة، وتثبيته بقليل من السّليكون.
  • توصيل سلك أسود بالصّمام الثّنائي، وتوصيله من الجهة الأخرى بمجموعة أطراف توصيل (بالإنجليزيّة: Terminal Block) يتم تثبيتها في جانب الصّندوق، وتوصيل الجهة المقابلة من مجموعة أطراف التّوصيل بالقطب الموجب من لوحة الخلايا الشّمسيّة.
  • توصيل اللّوحة الشّمسيّة بمتحكّم شحن (بالإنجليزيّة: Charge Controller) مع مراعاة توصيل الأطراف السّالبة والموجبة بشكلِِ سليم، وتوصيل الأسلاك من مجموعة أطراف التّوصيل إلى متحكّم الشّحن، ويفضل استخدم أسلاكِِ برموز لونيّة لتتبّع الشّحنات.
  • توصيل متحكّم الشّحن ببطاريات مناسبة لحجم لوحة الخلايا الشّمسيّة وفق إرشادات المُصنّع.
  • بعد توصيل البطاريات وشحنها من اللّوحات الشّمسيّة، يمكن تشغيل الأجهزة الإلكترونية باستخدام البطاريات.
  • إغلاق الصّندوق بإحكام باستخدام لوح مناسب من الزّجاج الصّناعي، والحرص على إغلاق الفجوات لمنع تسرّب الماء داخل الصّندوق.
  • تركيب الألواح الشّمسيّة بالطريقة المناسبة، ويمكن اختيار عدة طرق، منها: تركيب الألواح على عربة بحيث يمكن تعديل اتجاه اللّوح اعتماداً على اتجاه الشّمس لزيادة كمية الطاقة الشّمسيّة الممكن الحصول عليها أثناء اليوم، أو تركيب الألواح على سطح المنزل، على أن تكون زاوية السّطح مناسبة لاتجاه الشّمس على الأقل وقت الذروة، وهي فترة الظّهيرة غالباَ، أو يمكن تثبيت الألواح على قاعدة لاقط استقبال فضائيّ، ويمكن برمجتها للتحرّك مع حركة الشّمس .
مزيد من المشاركات
الصفات الشخصية لحامل اسم محمود

الصفات الشخصية لحامل اسم محمود

الصفات الشخصية لحامل اسم محمود عادةً ما يتصف حاملي اسم محمود بمجموعة من الصفات الشخصية التي تميزهم عن غيرهم، وتوضح النقاط الآتية بعضًا من هذه الصفات المُحتملة: شخصية لطيفة في تعاملها مع الآخرين، ومنفتحة، وودودة. مُحب للتواصل مع الآخرين، ومتفهم للغاية، يُحب مشاركة الآخرين اهتماماتهم. شخصية طموحة، تمتلك الرغبة في أن تصبح ناجحة في مختلف مجالات الحياة. شخصية لديها حس عالي بالمسؤولية، وهي عملية، ومفكرة. بارع في التعبير الشفوي والكتابي، ولديه الموهبة في تعلم اللغات المختلفة. شخصية لديها طريقة فريدة
مقالة في عيد الحب

مقالة في عيد الحب

عيد الحُب يحتفلُ عددٌ كبيرٌ من النّاس في الرابع عشر من شهر شباط من كل سنّة بعيد الحُب ، فيتبادلون البطاقات، والهدايا، والورود ذات الألوان المُتعددّة، وخصوصاً الورود الحمراء، ومُختلف أنواع الحلويّات مع أحبابهم وعُشاقهم، للتّعبير عن الحُب الذي يشعرونَ بهِ تجاه أحبابهم، فأصبح هذا العيد كباقي أعياد السّنة، يحتفلُ فيه النّاس، بالحُب، والعاطِفة، ويفرحونَ بقدومهِ، ويبذلون أموالَهم، وطاقاتِهم لإثبات حبّهم لعُشاقِهِم، وأحبابهم، فتغزو الهدايا المُتنوّعة الشوارع والمحال التّجارية، ويصبِح اللّون الأحمر هو
صفات طالب العلم

صفات طالب العلم

طرح الأسئلة طالب العلم هو الطالب الذي يطرح العديد من الأسئلة لغيره حتى يتمكن من فهم الموضوع بشكل كامل وواضح، فهو لا يخاف أو يخجل من طرحها، لأنه يعرف أنه لو لم يطرح السؤال الآن فإنه سيتعب لاحقاً من عدم معرفة الجواب، ومن الجدير بالذكر أن ذلك يتطلب أن يكون لدى الطالب مهارات تواصل إيجابية وجيدة مع الآخرين حتى يتمكن من القيام بطرح الأسئلة دون تردد. الاستماع بشكل جيد طالب العلم المجتهد هو مستمع جيد لغيره وخاصةً للأساتذة، فهو لا يستمع ليجهز رده، بل يستمع ليستفيد ويتعلم، فمن خلال هذه العادة فإنه يضمن
أطعمة لا تحتوي على ألياف

أطعمة لا تحتوي على ألياف

ما هي الأطعمة التي لا تحتوي على ألياف غالباً ما يوصى بتناول الكثير من الألياف الغذائية للمحافظة على الصحّة، إلا أنّه في بعض الأحيان قد يصف الطبيب نظاماً غذائياً منخفضَ الألياف الغذائية لحالاتٍ صحيّة معينة، مثل: تضيّق الأمعاء الناجم عن ورم أو مرض التهابي، أو في حال إجراء جراحةٍ في الأمعاء، أو تلّقي بعض العلاجات، كالإشعاع الذي يضرّ أو يهيّج الجهاز الهضمي، ومع عودة الجهاز الهضمي إلى صحّته وحالته الطبيعية، فإنَّه من الممكن إضافة المزيد من الألياف بشكلٍ تدريجي إلى النظام الغذائي. للاطّلاع على فوائد
استخدامات نترات البوتاسيوم

استخدامات نترات البوتاسيوم

نترات البوتاسيوم تعتبر نترات البوتاسيوم أحد المركبات التي يتم صناعتها كيميائياً، بواسطة الطرق الكيميائية المستخدمة في تحضيرها، وتتكون نترات البوتاسيوم من عناصر البوتاسيوم، والأكسجين، والنتروجين ، وتستخدم نترات البوتاسيوم في العديد من الصناعات كصناعة البارود، لأنها تساعد على الاشتعال، كما يمكن أن تتواجد نترات البوتاسيوم في الطبيعة، ويعدّ Kno3 رمزاً كيميائياً لنترات البوتاسيوم، وينتج من تفاعل هيدروكسيد البوتاسيوم مع نترات الأمونيوم. استخدامات نترات البوتاسيوم لنترات البوتاسيوم استخدامات عديدة:
حكم من أخذ أرضاً ليست له

حكم من أخذ أرضاً ليست له

حكم من أخذ أرضاً ليست له أفتى علماء الأمّة الإسلاميّة بتحريم الغصب وهو الاستيلاء على حقوق الغير بالقوة بدون وجه حق، كما ذهبوا إلى اعتبار الغصب من كبائر الذنوب والخطايا لما جاء من الوعيد الشديد لمن تعدى أو استولى على حق أخيه بغير حق، وقد استدل من قال بتحريم ذلك بقوله تعالى: (وَلَا تَأْكُلُوا أَمْوَالَكُم بَيْنَكُم بِالْبَاطِلِ)، وفي الحديث الشريف قوله عليه الصلاة والسلام: (مَن أَخَذَ شِبْرًا مِن الأرضِ ظلمًا، فإنه يُطَوَّقُه يومَ القيامةِ مِن سبعِ أَرَضين). حكم امتلاك الأرض التي ليس لها مالك
مفهوم الخطاب الصحفي

مفهوم الخطاب الصحفي

مفهوم الخطاب الصحفي الخطاب الصحفي هو أداة مصممة لنشر الأخبار المهمة والبارزة، إذ تكون هذه الأخبار على شكل قصة في وسائل الإعلام المطبوعة أو الإلكترونية، ويكون المتكلم فيها محاطاً بعدد كبير من الصحفيين الذين يطرحون الأسئلة، وذلك لإيصال فكرة الخطاب إلى عدد كبير من الأماكن والشرائح في المجتمع، بالتالي فهو حدث للعلاقات العامة، تقوم به الأفراد والمنظمات بتقديم المعلومات الى أعضاء وسائل الإعلام. من الممكن أن يكون الخطاب الصحفي مفيداً إذا ناقش مواضيع ذات أهمية إجتماعية كبيرة، أو إذا كان هنالك إعلان
علاقة الأزواج بأهلهم بعد الزواج

علاقة الأزواج بأهلهم بعد الزواج

علاقة الأزواج بأهلهم بعد الزواج قد تتغير طبيعة العلاقة وشكلها بين الأبناء وآبائهم بعد الزواج لعدة أسباب، منها: الدعم العاطفي من أهم مصادر الدعم العاطفي للإنسان هو الدعم المستمد من الوالدين، والذي يبدأ منذ الولادة ويستمر مدى الحياة، ومع مرور السنوات والوصول لمرحلة البلوغ والنضوج يصبح الإنسان بحاجة لمصدر آخر للدعم العاطفي لا يقل أهمية عن المصدر الأول، حيث تتسع دائرة العلاقات العاطفية في كل مرحلة؛ بدءاً من الوالدين والعائلة، ثم الأصدقاء والأشخاص المقربين، وتتسع أكثر مع الوقت لتشمل شريك الحياة