تولّد الألواح الشمسية الكهرباء عبر التأثير الكهروضوئي، الذي لاحظه لأول مرة عام 1839 الفيزيائي الفرنسي إدموند بيكريل. تُصنع معظم الخلايا الشمسية من السيليكون، وهو مادة شبه موصلة تُطلق إلكترونات عند اصطدام فوتونات الضوء بها.
تنتج الخلية الشمسية الواحدة كمية صغيرة فقط من الكهرباء، لذا تُوصَّل خلايا كثيرة معًا في لوح واحد، وتُجمَّع عدة ألواح عادة في مصفوفة لتوليد كميات معتبرة من الطاقة لمنزل أو منشأة تجارية.
شرح التأثير الكهروضوئي
من ضوء الشمس إلى كهرباء قابلة للاستخدام
داخل كل خلية، تُعالَج طبقات من السيليكون لخلق مجال كهربائي، عادة عبر حد فاصل بين سيليكون من النوع "n" وآخر من النوع "p". وحين يصطدم الضوء بالخلية، يحرر إلكترونات، ويدفعها هذا المجال الكهربائي الداخلي للتدفق في اتجاه واحد، فتنتج تيارًا مباشرًا (DC).
ولأن معظم المنازل وشبكات الكهرباء تعمل بالتيار المتردد (AC)، يحوّل عاكس (إنفرتر) الناتج المباشر من اللوح إلى تيار متردد قابل للاستخدام. وتتراوح كفاءة الألواح التجارية الشائعة عادة بين نحو 15 و22 بالمئة، وفقًا لبيانات وزارة الطاقة الأمريكية، وإن استمر هذا الرقم في التحسن مع تطور التقنية، لذا ينبغي التحقق من المواصفات الحالية عند أي تركيب جديد.
المصادر
الأسئلة الشائعة
هل تعمل الألواح الشمسية في الأيام الغائمة؟
نعم، لكن بإنتاجية أقل؛ إذ تولّد الألواح بعض الكهرباء من ضوء الشمس المتناثر في الأيام الغائمة، لكن بكمية أقل من يوم صافٍ ومشمس.
من اكتشف التأثير الكهروضوئي؟
لاحظ الفيزيائي الفرنسي إدموند بيكريل التأثير الكهروضوئي لأول مرة عام 1839.
كم تدوم الألواح الشمسية عادة؟
يضمن معظم المصنّعين الألواح لنحو 25 عامًا، وإن استمر كثير منها في إنتاج الطاقة بعد ذلك بإنتاجية أقل نوعًا ما.
عن الكاتب
نعتمد على وزارة الطاقة الأمريكية، الوكالة الدولية للطاقة المتجددة لشرح خلفية وفهم هذا الموضوع.
هل أعجبك المقال؟
شارك عبر واتساب → شارك عبر واتساب
احصل على المزيد من الأدلة في بريدك — اشترك في نشرتنا البريدية للحصول على قصص أسبوعية مثيرة للاهتمام من مصر والسعودية ودبي وأكثر.