كيف تقوم الألواح الشمسية بتسخير قوة الشمس لتوليد الكهرباء؟

1. الفوتونات في ضوء الشمس:

يبدأ المبدأ الأساسي لتحويل القوة الشمسية مع انبعاث كميات كاملة من الفوتونات من الشمس. هذه الفوتونات هي في الأساس حزم من الطاقة الشمسية التي تتجول في جميع أنحاء المنطقة حتى الأرض. عند الوصول إلى أرضية الأرض، يتم تجهيز فوتونات الشمس لبدء العملية الدقيقة داخل الألواح الشمسية.

2. تكوين مواد أشباه الموصلات:

الألواح الشمسية مصنوعة من مواد شبه موصلة، مع كون السيليكون البلوري أحد أكثر البدائل شيوعًا. تمتلك أشباه الموصلات هذه خصائص إلكترونية فريدة تجعلها مناسبة بشكل ملحوظ لتصوير وتحويل الطاقة الشمسية. يؤثر تكوين هذه المواد وممتعتها على أداء وأداء الألواح الشمسية.

3. امتصاص الفوتونات:

عندما يحرك ضوء النهار سطح اللوحة الشمسية، تمتص المادة شبه الموصلة الفوتونات الواردة. يمنح نظام الامتصاص هذا القوة للإلكترونات الموجودة داخل ذرات القماش شبه الموصل، مما يرفعها إلى مستوى طاقة أعلى. هذه الظاهرة هي الخطوة الحاسمة الأساسية في تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء.

4. توليد أزواج ثقب الإلكترون:

تتسبب القوة الممتصة في إطلاق الإلكترونات من مواقعها العادية، مما يؤدي إلى نمو أزواج الإلكترونات المجوفة في القماش شبه الموصل. تستفيد الإلكترونات من الكهرباء وتتحرك بحرية، تاركة في الخلف ثقوبًا مشحونة بالتأكيد. يحدد هذا الفصل بين الشحنات المواقف الحيوية لعصر التيار الكهربائي.

5. خلق الإمكانات الكهربائية:

تخلق حركة الإلكترونات قدرة كهربائية في جميع أنحاء اللوحة الشمسية. تنشأ القدرة الكهربائية، أو الجهد الكهربي، من اختلاف الشحن بين الإلكترونات السيئة والثقوب عالية الجودة. هذا الاختلاف في السعة يمهد الطريق للخطوة التالية داخل نظام تحويل قوة الشمس.

6. تدفق الإلكترونات:

تسترشد الإلكترونات المثارة من خلال النظام الكهربائي المتصل بنسيج أشباه الموصلات، بالاقتراب من سطح فولاذي موصل مثبت في لوحة الشمس. تمثل حركة الإلكترونات هذه الطاقة الكهربائية الحالية، أي انجراف الجسيمات المشحونة. إن انجراف الإلكترونات هذا هو الذي يشكل الكهرباء المولدة باستخدام الألواح الشمسية.

7. إخراج التيار المباشر (DC):

الطاقة المولدة من خلال لوحة الشمس تكون على شكل مباشر متطور (DC). في حين أن التيار المستمر مناسب لبرامج معينة، فإن معظم المعدات المنزلية العائلية وشبكة الطاقة تعمل على التيار المتردد الحديث (AC). ولذلك، يتم دمج العاكس بشكل متكرر في آلة الكهرباء الشمسية لتحويل DC إلى AC، مما يجعل الطاقة متوافقة بشكل جيد مع الاستخدام المعروف.

8. اتصال الشبكة أو التخزين:

القوة المولدة عن طريق الألواح الشمسية لها عدة مسارات للاستخدام. يمكن استهلاكه مباشرة في الوقت الفعلي، مما يؤدي إلى تشغيل الأجهزة والأجهزة. وبدلاً من ذلك، يمكن إعادة القوة الزائدة إلى الشبكة الكهربائية من خلال طريقة تعرف باسم القياس الصافي، مما يقلل الاعتماد على طاقة الشبكة التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن حفظ الطاقة الفائضة في البطاريات لاستخدامها لاحقًا، مما يوفر مصدرًا للطاقة بدون توقف حتى لو لم يكن ضوء النهار متاحًا.

9. تحويل العاكس إلى التيار المتردد:

في هياكل الكهرباء الشمسية المرتبطة بالشبكة، يعد العاكس أمرًا بالغ الأهمية. إنه يعمل على تحويل قوة التيار المستمر المتولدة إلى تيار متردد، بما يتماشى مع المعايير المعاصرة المستخدمة في المنازل والوكالات. يتيح الدمج السلس للطاقة الشمسية في الشبكة إمكانية التوزيع الأخضر واستخدام الطاقة النظيفة.

10. الاستخدام في المنازل والشركات:

يتم بعد ذلك تجهيز الطاقة المنتجة من خلال الألواح الشمسية للاستهلاك داخل المنازل والمنظمات والحزم المختلفة. من تشغيل تركيبات الإضاءة والأدوات الرقمية إلى هياكل التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، أثبتت الطاقة الشمسية أنها مصدر طاقة متعدد الاستخدامات ومستدام.

الألواح الشمسية SS-PV0804P/SS-PV20200P
الألواح الشمسية المعروفة أيضًا باسم الألواح الكهروضوئية، هي ألواح مسطحة الشكل تعمل على تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. وهي تتكون من خلايا شمسية متعددة مصنوعة من السيليكون متعدد البلورات. عندما يضرب ضوء الشمس الألواح، تمتص الخلايا الشمسية الفوتونات الموجودة في الضوء، مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي. ويمكن استخدام هذه الكهرباء المولدة لتشغيل المنازل أو الشركات أو تخزينها في البطاريات لاستخدامها لاحقًا، مما يوفر حلاً للطاقة النظيفة والمستدامة. . تعد الألواح الشمسية أهم عنصر في الطاقة الشمسية والتي تستخدم على نطاق واسع في محطات الطاقة الشمسية والمركبات الترفيهية والمنزلية وما إلى ذلك.