تحميل صورة PNG مجانا： الألواح الشمسية صورة PNG مع خلفية شفافة لوحة للطاقة الشمسية صورة PNG مجانية
تمتص الألواح الشمسية الكهروضوئية ضوء الشمس كمصدر للطاقة لتوليد التيار الكهربائي المباشر. الوحدة الكهروضوئية (PV) هي مجموعة معبأة ومتصلة من الخلايا الشمسية الكهروضوئية المتاحة في الفولتية والواط المختلفة. تشكل الوحدات الكهروضوئية المجموعة الكهروضوئية لنظام الخلايا الكهروضوئية التي تولد وتزود الكهرباء الشمسية في التطبيقات التجارية والسكنية.
التطبيق الأكثر شيوعًا لجمع الطاقة الشمسية خارج الزراعة هو أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية.
تستخدم الوحدات الكهروضوئية الطاقة الضوئية (الفوتونات) من الشمس لتوليد الكهرباء من خلال التأثير الكهروضوئي. تستخدم غالبية الوحدات خلايا السيليكون البلورية المستندة إلى الرقاقة أو خلايا الأغشية الرقيقة. يمكن أن يكون العضو الهيكلي (الحامل) للوحدة إما الطبقة العليا أو الطبقة الخلفية. يجب أيضًا حماية الخلايا من التلف الميكانيكي والرطوبة. معظم الوحدات صلبة ، ولكن تتوفر أيضًا وحدات شبه مرنة تعتمد على الخلايا الرقيقة. يجب أن تكون الخلايا متصلة كهربائيًا في سلسلة ، واحدة إلى أخرى.
يتم إرفاق صندوق تقاطع PV في الجزء الخلفي من اللوحة الشمسية وهو واجهة الإخراج الخاصة به. خارجياً ، تستخدم معظم الوحدات الكهروضوئية نوع موصلات MC4 لتسهيل التوصيلات المقاومة للعوامل الجوية لبقية النظام. أيضا ، يمكن استخدام واجهة الطاقة USB.
يتم إجراء التوصيلات الكهربائية للوحدة في سلسلة لتحقيق جهد الخرج المطلوب أو بالتوازي لتوفير القدرة الحالية المطلوبة (الأمبيرات). قد تحتوي الأسلاك الموصلة التي تنزع التيار عن الوحدات على الفضة أو النحاس أو المعادن الانتقالية غير المغناطيسية الأخرى. يمكن دمج الثنائيات الالتفافية أو استخدامها خارجيًا ، في حالة التظليل الجزئي للوحدة النمطية ، لزيادة إنتاج أقسام الوحدة التي لا تزال مضاءة.
تشتمل بعض الوحدات الكهروضوئية الشمسية الخاصة على مركّزات يتركز فيها الضوء بواسطة العدسات أو المرايا على الخلايا الأصغر. وهذا يتيح استخدام الخلايا بتكلفة عالية لكل وحدة مساحة (مثل زرنيخيد الغاليوم) بطريقة فعالة من حيث التكلفة.
تستخدم الألواح الشمسية أيضًا إطارات معدنية تتكون من مكونات أرفف ، وأقواس ، وأشكال عاكسة ، وأحواض لدعم هيكل اللوحة بشكل أفضل.
في عام 1839 ، تمت ملاحظة قدرة بعض المواد على إنشاء شحنة كهربائية من التعرض للضوء لأول مرة بواسطة ألكسندر إدموند بيكريل. على الرغم من أن الألواح الشمسية الأولى كانت غير فعالة للغاية حتى بالنسبة للأجهزة الكهربائية البسيطة ، فقد تم استخدامها كأداة لقياس الضوء. لم يتم تكرار ملاحظة بيكريل مرة أخرى حتى عام 1873 ، عندما اكتشف ويلوبي سميث أن الشحنة يمكن أن تكون ناجمة عن ضرب السيلنيوم الخفيف. بعد هذا الاكتشاف ، نشر ويليام جريلز آدامز وريتشارد إيفانز داي "عمل الضوء على السيلينيوم" في عام 1876 ، واصفين التجربة التي استخدموها لتكرار نتائج سميث. في عام 1881 ، أنشأ تشارلز فريتس أول لوحة شمسية تجارية ، والتي أبلغ عنها فريتس بأنها "مستمرة وثابتة وذات قوة كبيرة ليس فقط من خلال التعرض لأشعة الشمس ولكن أيضًا إلى ضوء النهار الخافت المنتشر." ومع ذلك ، كانت هذه الألواح الشمسية غير فعالة للغاية ، خاصة مقارنة بمحطات الطاقة التي تعمل بالفحم. في عام 1939 ، ابتكر راسل أوهل تصميم الخلايا الشمسية المستخدم في العديد من الألواح الشمسية الحديثة. حصل على براءة اختراع تصميمه في عام 1941. في عام 1954 ، تم استخدام هذا التصميم لأول مرة من قبل Bell Labs لإنشاء أول خلية شمسية من السيليكون قابلة للتطبيق تجاريًا.
يتم إنتاج معظم الوحدات الشمسية حاليًا من الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون البلوري (c-Si) والمصنوعة من السيليكون متعدد البلورات وأحادي البلورة. في عام 2013 ، شكل السيليكون البلوري أكثر من 90 في المائة من الإنتاج الكهروضوئي في جميع أنحاء العالم ، في حين أن بقية السوق الكلي يتكون من تقنيات الأغشية الرقيقة باستخدام تيلورايد الكادميوم ، CIGS والسيليكون غير المتبلور
تستخدم تقنيات الطاقة الشمسية الناشئة من الجيل الثالث خلايا غشاء رقيق متقدمة. إنها تنتج تحويلًا عالي الكفاءة نسبيًا للتكلفة المنخفضة مقارنة بالتقنيات الشمسية الأخرى. أيضا ، يفضل استخدام الخلايا عالية التكلفة ، عالية الكفاءة ، والمغلقة المستطيلة متعددة الوصلات (MJ) في الألواح الشمسية على المركبات الفضائية ، لأنها توفر أعلى نسبة من الطاقة المولدة لكل كيلوغرام مرفوعة إلى الفضاء. خلايا MJ هي أشباه الموصلات المركبة ومصنوعة من زرنيخيد الغاليوم (GaAs) ومواد أخرى شبه موصلة. هناك تقنية PV أخرى ناشئة تستخدم خلايا MJ وهي الخلايا الكهروضوئية المركزة (CPV).
في هذه الصفحة يمكنك تحميل صور PNG مجانا: الألواح الشمسية صور PNG تحميل مجاني
