يعد استعمال الطاقه من ضروريات الحياة و لها عدت طرق منها الطاقه الشمسيه لها فائدة كثيره منها الأمان و التوفير و التواجد الدائم
طريقة تحويل الطاقه الشمسيه الي طاقه كهربائية
تقوم الشمس بإشعاع ما يقارب 3.846×1026 و اط
من الطاقه موزعه علي سطح الأرض علي شكل ضوء او اشعاعات اخرى، و يتم الاستفاده من الطاقه المرسله من اثناء تجميع الضوء المشع، و تحويلة مباشره الي حراره او كهرباء عن طريق التحويل الكهروضوئي.
ويمكن تعريف عمليه التحويل الكهروضوئى علي انها قدره الماده علي قذف الإلكترونات عند اشعاع الضوء عليها، حيث تستعمل هذة العمليه فالخلايا الشمسية.
الخلايا الشمسيه تعرف الخلايا الشمسيه بأنها اداه لتحويل الطاقه الشمسيه الي طاقه كهربائية، و هذا من اثناء عمليه التحويل الكهروضوئي، و ممكن تلخيص مبدا عمل الخلايا الشمسيه كما يلي:
تحتوى الخليه الشمسيه علي ما ده السيليكون، و هى ما ده شبة موصله تمتلك بعض خصائص المعادن، و بعض خصائص المواد العازلة، اذ يتم نقل الطاقه من الفوتونات -جزيئات من ضوء الشمس- الي الكترونات ذرات السيليكون
الموجوده فالخليه الشمسيه عند تصادم الفوتونات بها، فتتحرر تلك الموجوده فالمدار الأخير للسليصبح مما يؤدى الي تكوين اختلال توازن كهربائى فالخليه الشمسية. ممكن حل الاختلال فالتوازن الكهربائى فالخلية
الشمسيه بسبب التكوين الداخلى لذره السيليكون، حيث انه عند ترتيب ذرات السيليصبح بداخل الخليه الشمسيه بكيفية محكمه الإغلاق يتكون لدينا نوعين من السيليكون: ذرات السيليصبح من النوع ان: ذرات السيليصبح السالبة
(بالإنجليزية: n=negative)، و هى عباره عن ذرات سيليصبح سالبه الشحنه لاحتوائها علي الكترونات اضافية. ذرات السيليصبح من النوع بي: ذرات السيليصبح الموجبه (بالإنجليزية: p=positive)، و هى عباره عن ذرات سيليكون
موجبه الشحنه لفقدها للإلكترونات، و ترك ثقوب عوضا عنها. تنتقل الإلكترونات السالبه من السيليصبح نوع ان الي الثقوب الموجوده فالسيليصبح نوع بى لسد الثقوب، مما يجعل السيليصبح من النوع بى مشحونا بشحنه سالبة،
والسيليصبح من النوع ان مشحونا بشحنه موجبة، و بالتالي يتولد لدينا مجال مغناطيسى فالخليه الشمسية. عندما تقوم الفوتونات بتحرير الإلكترونات من ذرات السيليكون، يعمل المجال المغناطيسى المتولد علي دفع هذه
الإلكترونات فمسار منتظم، مما يصبح التيار الكهربائي. نوعيات الخلايا الشمسيه تعد الشمس مصدرا فعالا و ذا تكلفه منخفضه لإنتاج الطاقة، لذا تم تصنيع نوعيات متعدده من الألواح الشمسيه بتقنيات مختلفه و متنوعه لتوليد
واستعمال و تخزين الطاقه الشمسية، و من هذة الأنواع:
الألواح الشمسيه احاديه البلورة: تمتاز هذة الألواح بالكفاءه العاليه نسبة الي الألواح الأخرى، حيث انها تنتج كميات
أكبر من الطاقة، بالرغم من انها تشغل مساحه اقل، لكن تكلفتها مرتفعه جدا. الألواح الشمسيه الكريستالية: تعد هذة الألواح اقل سعرا من الألواح الشمسيه احاديه البلورة، الا ان كفاءتها اقل و عمرها اقصر. الخلايا الشمسيه ذات
الأغشيه الرقيقة: تتسم هذة الخلايا بسهوله صنعها، و سعرها المنخفض جدا، الا ان عمرها قصير و كفاءتها هى الأقل نسبة الي الألواح الشمسيه الأخرى. الخلايا الشمسيه غير المتبلوره للسيليكون: تستعمل هذة الخلايا كمصدر
للطاقه للآلات الحاسبه الصغيرة، اذ انها رخيصه السعر، و لكن كفائتها منخفصه جدا. الخلايا الشمسيه البيولوجية: تقوم هذة الخلايا بمضاهاه عمليه التمثيل الضوئى فالطبيعية، الا انها لا تزال تحت الدراسه و لم تطبق علي ارض
الواقع. خلايا الكادميوم تيلورايد الشمسية: تساعد هذة الخلايا علي انتاج الطاقه باستعمال كميه قليله من الماء، و لكنها تستعمل الكربون الضار بصحه الإنسان اذا تم استنشاقة او تناوله. الخلايا الكهروضوئيه المركزة: تقوم هذه
الخلايا بتوليد الطاقه بالكيفية ذاتها التي تستعمل فالأنظمه الكهروضوئيه التقليدية، لكنها تمتاز بأنها الأعلي كفاءة. تطبيقات علي الخلايا الشمسيه ان التقدم فمجال الخلايا الشمسيه اتاح و جود العديد من التطبيقات عليها،
ومنها:
أضواء الشوارع: حيث يتم الاستفاده من اشعه الشمس اثناء النهار و شحن بطاريات الخلايا، لتشغيل الأضواء ليلا.
ثلاجات للأدويه و اللقاحات: يتم توفير هذة التقنيه لتمكين العاملين فمجال الرعايه الصحيه فالمناطق النائيه التي لا يتوافر فيها كهرباء من اعطاء الأدويه لمن يحتاجها. الأفران: حيث تعكس هذة الأفران الأشعه الشمسية،
لاستخدامها فطهى الطعام. شواحن للهواتف الخلوية: يتم شحنها من اثناء التعرض لأشعه الشمس عده ساعات، حيث يمكنها بعد هذا شحن الكثير من الأجهزه بالكهرباء. الدهان: ممكن من اثناء استعمال خلايا شمسية
كهروضوئيه خفيفه السمك القيام بعمل دهان للمنازل او السيارات، حيث يقوم الجزء المعرض للأشعه الشمسيه علي انتاج الطاقة. الخيام: تحتوى الخيام علي خلايا شمسيه ضوئيه تمكنها من انتاج الطاقه الكهربائية، لإمداد
الخيمه ليلا بالطاقه لإضائتها و التمكن من شحن الأجهزه الكهربائيه الصغيرة. حقائب الظهر: حيث يتم تزويد هذة الحقائب بخلايا شمسيه تشحن من اشعه الشمس خلال المشي، و يستفاد من هذة الطاقه بشحن الأجهزه الخلوية
والكاميرات و غيرها. استخدامات الطاقه الشمسيه ممكن تحويل الطاقه الشمسيه الي اشكال اخري من الطاقه كالطاقه الكيميائية، و الطاقه الحرارية.[٧] تحويل الطاقه الشمسيه الي طاقه كيميائيه ممكن ان تتحول الطاقة
الشمسيه الي طاقه كيميائيه من اثناء عمليه البناء الضوئى فالنبات، حيث ان اوراق النبات تمتص الأشعه الشمسيه من اجل بناء السكريات البسيطه و تخزين الطاقه مما يساعد علي نموها، اذ عندما يأكل الإنسان النبات
يتم نقل الطاقه الكيميائيه المخزنه من النبات الي جسمه، حيث يزودة بالطاقه للقيام بجميع عمليات حياتة كالنمو، و الحركة، و التنفس، و التحدث، و غيرها.
تحويل الطاقه الشمسه الي طاقه حراريه ممكن الاستفاده من حراره اشعه الشمس عن طريق طلاء الأسطح المراد تسخينها بالألوان الداكنه او اللون الأسود، لزياده امتصاصيه السطح للأشعه الشمسية، و يتم استعمال هذة الطريقة
فى البلدان التي تتميز بدرجات الحراره المنخفضة، كما تستعمل عمليه تحويل الطاقه الشمسيه الي طاقه حراريه بكثره فجهاز التسخين الشمسى -السخان الشمسي-، حيث يحجز جهاز التسخين الشمسى طاقه الشمس، و تمتص المياة الموجوده بالأنابيب الحراره و بذلك يتم تسخينها.
ادوات تحول اشعة الشمس الي طاقة كهربائية مخزنة تستعمل فاضاءة المنازل و تدفئتها
الطاقه الموفرة
أسهل طرق توفير الطاقة
