كيف تصنع ألواح الطاقة الشمسية

تصنيع ألواح الطاقة الشمسية

يتطلب تصنيع ألواح الخلايا الشمسية لعدة عمليات معالجة حرارية تتضمن ما يلي:

• عملية نشر الألواح.
• التجفيف.
• عملية المعالجة الحرارية لصنع اللدائن.
• تجميع الرواسب.
• طلاء الخلايا الشمسية.

يوجد ما يسمى بجهاز قياس الحرارة البريطاني، والذي ينظم العمليات الحرارية خلال عمليات التصنيع للخلايا الشمسية، حيث تتضمن أيضاً عمليات التصنيع على إنتاج ما يسمى بالشرائط الضوئية الرقيقة ومادة السيليكون، وتعمل هذه الأشرطة الضوئية على توليد الطاقة الكهربائية بطاقة استيعابية معتمدة على مادة السليكون الموجودة ضمن الخلايا الشمسية، ومن الجدير بالذكر أنّ تقنية إنتاج الخلايا/الأشرطة الضوئية هي تقنية انتاج للطاقة النظيفة تخلو من انتاج عنصر الكربون السام، حيث وبالمقارنة فإنّ الوقود الأحفوري يخلف آثاراً سلبية في البيئة وتكلفة استخدامه في تزايد.

أنواع الخلايا الشمسية الشائعة

تصل أنواع الخلايا الشمسية إلى مئات الأنواع والتي تُدعى بالخلايا الضوئية المسؤولة عن تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية، يمكن استخدامها لتشغيل الأجهزة الكهربائية، وهذه الخلايا الشمسية تحتوي على مواد شبه موصلة للكهرباء بحيث تتحفز الإلكترونات فيها لتقوم بعملية التوصيل الكهربائي حينما تتعرض لأشعة الشمس، وبينما يوجد الكثير من انواع الخلايا الشمسية، إلا أن أشهر نوعين منهم يتم تصنيعهما من مادة الكريستالين سيليكون، ومن أبرز تلك الأنواع:

• خلايا السيليكون.
• خلايا المونوكريستال سيليكون.
• خلايا البوليكريستال.
• خلايا الألياف الضوئية الرقيقة.
• خلايا الأموروفوس سيليكون.

تاريخ نشأة فكرة الخلايا الشمسية

تعود فكرة بناء أول خلية شمسية لعام 1883م عن طريق المخترع الأمريكي تشارليس فريتس الذي استخدم مادة السلينيوم ذات شبه الموصلية كمادة مغطية للوصلات مع رقائق أشرطة ذهبية، أما في عام 1941م فقام المخترع روسيل أوهيل بابتكار نظام تحويل الطاقة من الخلايا الشمسية المصنوعة من مادة السيليكون وبنسبة 1%، أما في عام 1954م فقام ثلاثة باحثين أمريكيين (جيرالد بيرسون، كالفين فولر، داريل تشابين) بتصميم خلية شمسية من السيليكون بقدرة تحويلية تصل لـ 6%.