في كل وقت تشرق فيه الشمس على الأرض فإنها تولد الطاقة، وتعتبر هذه الطاقة ضرورية للحفاظ على الاحتياجات العالمية للطاقة طوال العام، وإن الطاقة الشمسية هي تقنية تُستخدم عادةً لتحويل الطاقة الشمسية إلى أشكال أخرى مثل: الطاقة الكهربائية لتلبية المتطلبات العالمية، حيث يتم توفير حوالي عُشر احتياجات الطاقة العالمية فقط عن طريق الطاقة الشمسية، وقد يتم توفير الطاقة من خلال الطاقة الشمسية عن طريق شيء يسمى بالألواح الشمسية.
ما هي الألواح الشمسية؟
هي عبارة عن ألواح تعمل عادةً على التقاط الطاقة من ضوء الشمس، ومن ثم تعمل على تحويل ضوء الشمس هذا إلى كهرباء، وقد تُستخدم الكهرباء المولدة من الألواح الشمسية في الغالب لتزويد: الأجهزة والمعدات المنزلية بالطاقة، كما يمكن أن يكون لاستخدام الألواح الشمسية كمصدر للكهرباء أمراً مفيداً، فعلى سبيل المثال بمجرد شراء الألواح الشمسية والتغلب على تكاليف التركيب يمكننا البدء في توفير المال بسبب انخفاض تكاليف الكهرباء، وبالإضافة إلى ذلك أيضاً قد تعتبر هذه الألواح الشمسية بإنها صديقة للبيئة مقارنة بمصادر الطاقة التقليدية.
أشهر الحقائق حول الألواح الشمسية:
- تولد الألواح الشمسية الكهرباء عادةً عندما تنشط فوتونات الشمس العديد من إلكترونات جزيئات السيليكون داخل الخلايا الشمسية، ويتم توليد هذه الطاقة كطاقة تيار مستمر، وعادةً ما قد يتم تثبيت الألواح الشمسية هذه بعاكس لتحويل طاقة التيار المستمر إلى طاقة قابلة للاستخدام.
- يمكن أن تنتج الألواح الشمسية التقليدية نطاقاً من 100 إلى 320 واط من الكهرباء لكل منها، ومع ذلك يمكن أن تنتج الألواح الشمسية عالية الأداء ما قد يصل إلى 400 واط لكل لوحة.
- اكتشف ألكسندر إدموند بيكريل (فيزيائي فرنسي) إمكانية تسخير الطاقة الشمسية لأول مرة في عام 1839، حيث اكتشف تأثير الخلايا الشمسية وكيفية إنشاء تيار كهربائي في موصل تصطدم به أشعة الشمس، وكانت الخلايا الشمسية الأولى متاحة للشراء للجمهور في عام 1956، ولكنها كانت بسعر 300 دولار لكل خلية شمسية بقدرة واط واحد، لذلك لم يكن بمقدور سوى القليل من الناس تحمل تكاليفها.
- تم استخدام أول الخلايا الكهروضوئية الشمسية لتشغيل الأقمار الصناعية والأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية وليس للمنازل والمباني، حيث قد تشمل الاستخدامات المبتكرة لتقنيات الطاقة الشمسية: شواحن الهواتف وإنارة الشوارع، كما كانت تعتبر أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية هذه آمنة للغاية، ولا تتعرض لخطر التسرب الكيميائي أو الانفجارات أو الحرائق على عكس مصادر الطاقة الأخرى مثل: الطاقة النووية.
- الألواح الشمسية خالية تماماً من التلوث الضوضائي، حيث أنها لا تحتوي على أجزاء متحركة، كما أنها أيضاً لا تتطلب أي وقود إضافي بخلاف ضوء الشمس لإنتاج الطاقة.
- تُستخدم الألواح الشمسية في إنتاج الطاقة للعديد من التطبيقات بما في ذلك: الكهرباء وتدفئة المياه والمباني والشركات وحتى النقل، ولكن على الرغم من استخدام هذه الألواح الشمسية على نطاق واسع إلا أنها توفر جزءاً صغيراً فقط من إمدادات الطاقة في العالم.
- عادةً ما يتكون نظام الألواح الشمسية الموجودة في المنازل من عدة ألواح شمسية وبطاريات وعاكس ومنظم شحن وأسلاك ومواد داعمة، حيث يتم امتصاص ضوء الشمس بواسطة الألواح الشمسية ويتم تحويله إلى كهرباء بواسطة النظام المركب، وتخزن البطاريات الكهرباء التي يمكن استخدامها في وقت لاحق مثل: الأيام الملبدة بالغيوم أو أثناء المساء.
- إن الألواح الشمسية لا تحتاج إلى صيانة تقريباً لأن البطاريات لا تتطلب ماء أو خدمة منتظمة أخرى، وبمجرد تركيب الألواح الشمسية لا توجد تكاليف متكررة، كما يمكن أيضاً أن تستمر هذه الألواح بالعمل لمدة حوالي 20 عام.
- عندما يتم إنشاء محطة للألواح الشمسية يستمر عقد إمداد الطاقة الذي أبرمته مع عملائها لمدة تتراوح من 20 إلى 25 عاماً تقريباً، وهذا يعني أنه بمجرد إنشائها يجب أن تستمر محطة الألواح الشمسية لأكثر من عقدين، وأيضاً قد يكون من الجيد استخدام الألواح الشمسية لما مجموعه 40 إلى 50 عاماً، وبعد ذلك يمكننا استبدالها بألواح أكثر تطوراً وبكفاءة أفضل، وقد يكون تركيب الألواح الشمسية مكلفاً للغاية، ومع ذلك فإن هذه الألواح تستحق ذلك تماماً لأن الطاقة تكون فعالة من حيث التكلفة مستقبلاً.
- بشكل عام لا ينتج عن استخدام الطاقة الشمسية أي تلوث سواءً قد كان ذلك للهواء أو الماء أو غازات الدفيئة، ومع ذلك قد يكون لها العديد من الآثار السلبية غير المباشرة على البيئة، فعلى سبيل المثال يوجد هناك العديد من المواد السامة والمواد الكيميائية المستخدمة في عملية تصنيع الخلايا الشمسية التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء، حيث قد تستخدم أنظمة الحرارية الشمسية سوائل قد تكون خطرة لنقل الحرارة، لذلك تنظم بعض القوانين البيئية والحكومات استخدام مثل هذه الأنواع من المواد والتخلص منها.
