‘);
}

الخلايا الشمسية واستخداماتها

الخلايا الشمسية: هي عبارة عن جهاز يحول طاقة الضوء مباشرة إلى طاقة كهربائية عن طريق التأثير الكهروضوئي وتسمى أيضاً (الخلية الضوئية)، وتعد الخلايا الشمسية موفّراً أساسياً للطاقة حيث لا تحتاج إلى تفاعلات كيميائية أو وقود لإنتاج الطاقة الكهربائية، وعلى عكس المولدات الكهربائية، فإنها لا تملك أي أجزاء متحركة. وقد توجد الخلايا الشمسية على شكل تكوينات صغيرة تسمى ألواح الخلايا الشمسية بحيث تستخدم في المنازل لاستبدال مصدر الطاقة التقليدي، كما تستخدم هذه الألواح في العديد من المواقع الجغرافية البعيدة التي يصعب توفير مصادر الطاقة التقليدية فيها، وقد تكون الخلايا الشمسية على شكل مجموعات كبيرة تسمى (المصفوفات)، بحيث تتألف من عدة آلاف من الخلايا الفردية، وتُستخدم لتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية لتوزيعها على مناطق التجمعات الصناعية، والسكنية، والتجارية، عن طريق محطات كهربائية مركزية، كما تستخدم الخلايا الشمسية في تزويد الطاقة لمعظم المركبات والأجهزة الفضائية مثل المحطات الفضائية والأقمار الصناعية، حيث إنها لا تستهلك الوقود لأنها ثابتة كما أنها لا تحتاج لصيانة مستمرة، وتُستخدم أيضاً في صنع الألعاب الإلكترونية والحاسبات المحمولة وأجهزة الراديو المحمولة، وغيرها من الأجهزة.[١]

تركيب الخلايا الشمسية

تحتوي الخلايا الشمسية على مواد شبه موصلة (مثل السليكون، وفوسفيد الإنديوم، وسيلينايد الإنديوم النحاسي) والتي تعمل على تحويل الطاقة الضوئية للشمس إلى طاقة كهربائية، وتحتوي بشكل أساسي على طبقة مضادة للانعكاس لتقليل فقدان الضوء، وعادةً ما تتكون الطبقة المضادة للانعكاس من أكسيد السيليكون، أو التنتالوم، أو التيتانيوم، الذي يتشكّل على سطح الخلية عن طريق الطلاء المغزلي أو تقنية الترسيب بالفراغ، ويوجد تحت الطبقة المضادة للانعكاس ثلاث طبقات رئيسية وهي: طبقة التوصيل العليا، والطبقة الممتصة، والطبقة الخلفية. كما تحتوي الخلية على طبقتين كهربائيتين موجبة وسالبة، طبقة التلامس الكهربائي (الموجبة) والتي توجد على وجه الخلية وتتكون من شريحة مأخوذة من بلورات السليكون الأحادية مضافاً إليها بعض الشوائب من عنصر ثلاثي التكافؤ مثل البورون، وطبقة الاتصال الكهربائي الخلفية (السالبة) والتي تتكون من السليكون النقي والمضاف إليها بعض الشوائب لعنصر خماسي التكافؤ مثل الفوسفور، وتعمل كلا الطبقتين معاً على نقل التيار الكهربائي من وإلى الخلية الشمسية.[٢][١]