اقرأ في هذا المقال
مع النمو الأخير في شعبية الطاقة الخضراء المتجددة المستدامة أصبح الطلب على الألواح الشمسية أكثر من أي وقت مضى، وأن هذه الألواح الشمسية هي في الأساس مجموعة من الخلايا الشمسية، حيث أن هذه الخلايا متصلة كهربائياً ببعضها البعض، كما تعمل هذه الألواح عن طريق تحويل الضوء القادم من الشمس إلى كهرباء، ومع ذلك لا يُعرف الكثير عن الألواح الشمسية، ويجب على كل صاحب منزل أن يكون على دراية بالأشياء المذكورة أدناه قبل القيام بالاستثمار بها.
مما تتكون الألواح الشمسية؟
يوجد داخل الألواح الشمسية مجموعة من الخلايا تسمى الخلايا الشمسية أو الخلايا الكهروضوئية، حيث إن هذه الخلايا مصنوعة من أشباه الموصلات، وهي تعمل على تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء، وعندما يضرب الضوء الخلايا الشمسية تنفصل الإلكترونات عن الذرات، ومن ثم تتدفق في جميع أنحاء الخلية، وهذا هو ما يولد الكهرباء بالفعل.
يمكن للخلايا الشمسية الحديثة المستخدمة في المنازل تحويل ما يقرب من 20٪ من ضوء الشمس إلى كهرباء، ويمكن أن تصل كفاءة الأنظمة التجارية إلى 40٪، وما يجب تذكره دائماً هو أن التكنولوجيا تتطور بسرعة كبيرة ولا نعرف أبداً ما هي الكفاءة التي قد تكون حقيقة واقعة في المستقبل.
ما هي أنواع الألواح الشمسية؟
- أحادي البلورية: الألواح الشمسية أحادية البلورية هي أقدم أنواع الألواح الشمسية وأكثرها تطوراً، حيث تتكون هذه الألواح الشمسية من حوالي 40 خلية شمسية أحادية البلورية، وهذه الخلايا الشمسية مصنوعة من السيليكون النقي.
في عملية تصنيع هذه الألواح البلورية يتم وضع بلورة السيليكون في وعاء من السيليكون المصهور، ومن ثم يتم سحب البلورة من الحوض ببطء شديد، مما يسمح للسيليكون المنصهر بتكوين غلاف بلوري صلب حوله يسمى سبيكة، ثم يتم بعد ذلك تقطيع السبيكة إلى شرائح رقيقة إلى رقائق السيليكون، ويتم تصنيع الرقاقة في الخلية، ثم يتم تجميع الخلايا معاً لتشكيل لوح شمسي.
- متعدد البلورات: تعد الألواح الشمسية متعددة الكريستالات تكنولوجيا متطورة، حيث أنها ترتفع بسرعة بسبب شعبيتها وكفاءتها، وهي تماماً مثل الخلايا أحادية البلورية، حيث تتكون الخلايا متعددة البلورات من السيليكون، ولكن الخلايا متعددة الكريستالات تكون مصنوعة من شظايا من بلورة السيليكون مذابة معاً.
أثناء عملية التصنيع يتم وضع بلورة السيليكون في وعاء من السيليكون المصهور، وبدلاً من سحبها ببطء يُسمح لهذه البلورة أن تتفتت ثم تبرد، ومن ثم وبمجرد تبريد البلورة الجديدة في قالبها يتم تقطيع السيليكون المجزأ إلى شرائح رقيقة وإلى رقائق شمسية متعددة البلورات، ويتم تجميع هذه الرقائق معاً لتشكيل لوح متعدد الكريستالات.
- الألواح الشمسية الرقيقة: إن الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة هي تطور جديد للغاية في صناعة الألواح الشمسية، والميزة الأكثر تميزاً لألواح الأغشية الرقيقة هي أنها ليست مصنوعة دائماً من السيليكون، حيث يمكن تصنيعها من مجموعة متنوعة من المواد بما في ذلك: تيلوريد الكادميوم وسيلينيد النحاس الإنديوم الغاليوم.
يتم إنشاء هذه الخلايا الشمسية عن طريق وضع المادة الرئيسية بين صفائح رقيقة من مادة موصلة مع طبقة من الزجاج في الأعلى للحماية، وكما يوحي اسمها من السهل التعرف على الألواح ذات الأغشية الرقيقة من خلال مظهرها الرقيق، وهذه الألواح أرق بحوالي 350 مرة من تلك التي تستخدم رقائق السيليكون، ولكن إطارات الأغشية الرقيقة يمكن أن تكون كبيرة في بعض الأحيان، وهذا يمكن أن يجعل مظهر النظام الشمسي بأكمله مشابهاً لنظام أحادي البلورية أو متعدد الكريستالات.
تكلفة الألواح الشمسية
يمكن للسعر أن يتخذ قراراً مهماً بشأن الطاقة الشمسية أو يفسده، حيث إن أنواع الخلايا الشمسية التي نختارها هي أحد بعض العوامل التي تؤثر على السعر أكثر من غيرها، كما أن أرخص الألواح الشمسية هي الألواح ذات الأغشية الرقيقة لأنه يمكن تصنيعها بأقل تكلفة.
كما يجب ألا نقلل أبداً من تكاليف تخصيص الألواح الشمسية، حيث أننا سندفع أكثر في البداية، ولكن بالحقيقة ستكون فترة الاسترداد المرتبطة قصيرة بالتأكيد؛ وهذا لأننا سنوفر الكثير من المال على فواتير الكهرباء الشهرية الخاصة بنا بمرور الوقت، كما أن هناك أيضاً تعويضات حكومية قد يتم تطبيقها، وفي الوقت نفسه تميل المنازل التي تحتوي على ألواح شمسية مثبتة إلى البيع بشكل أسرع، وعادة ما يكون ذلك بسعر أعلى بكثير من المنازل التي لا تحتوي عليها.
صيانة الألواح الشمسية
يعتقد معظم الناس أن صيانة الألواح الشمسية معقدة بشكل كبير، وهذا ليس هو الحال في الواقع، فكل ما علينا للحفاظ على هذه الألواح هو التأكد من أن الألواح الشمسية ليست مظللة وأن تبقى نظيفة، كما تتطلب الأسقف المائلة تنظيفاً أقل؛ لأن المطر يساعد في إزالة الأوساخ، وأيضاً يمكن أن يصل عمر الألواح الشمسية بسهولة إلى 40 عاما – على الرغم من أن الضمان القياسي المقدم هو 25 عاماً.
