من اخترع الألواح الشمسية؟
الألواح الشمسية هي واحدة من التكنولوجيات الحديثة التي تعمل على استغلال ضوء الشمس وتحويله إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام.
تعتبر الألواح الشمسية حلاً مبتكرًا وفعالًا لتوليد الطاقة الكهربائية، وتعزز استخدام الطاقة المتجددة وتقليل الاعتماد على مصادر الطاقة الأحفورية غير المتجددة مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي. فضلاً عن ذلك، فإن الألواح الشمسية لا تنتج أي انبعاثات ضارة للبيئة، مما يساهم في حماية البيئة وتقليل تأثيرات تغير المناخ.
من اخترع الألواح الشمسية؟
فكرة الخلايا الشمسية تعود الى عام 1839 حيث اكتشف الفيزيائي الفرنسي “إدموند بيكيريل” وهو في سن 19 عاما ان بعض المواد يمكنها انتاج طاقه عند تعرضها للضوء كانت التجارب تتضمن وضع قطبين معدنيين في محلول موصل من الإلكتروليت لاحظ “إدموند بيكيريل” ان كميات الضوء الزائده تزيد من الطاقة الكهربائية المنتجه هذا الاكتشاف سمي لاحقا بالتاثير الكهروضوئي وجذب انتباه العلماء الى اهميه الطاقة الشمسية واستخدامها في انتاج الطاقة
لياتي بعد ذلك ثلاثه علماء بارزين توصلوا لاساس عمل الخلايا الشمسية المستخدمة حاليا في توليد الكهرباء وهم البريطاني “ويلوبي سميث” بعام 1873 والامريكيين “تشارلز فريتس” بعام 1883 “راسل أول” بعام 1941
البريطاني “ويلوبي سميث” اكتشف قدره السيلينيوم على التوصيل الضوئي والامريكي “تشارلز فريتس” طور اول خلية شمسية مصنوعة من السيلينيوم بكفاءة ضعيفة جدا في توليد الطاقة اما الامريكي “راسل أول” فنجح في اختراع خلية شمسية من السيليكون بكفاءة اعلى قليلا
في خمسينيات القرن الماضي كانت قدره توليد الطاقة الشمسة تبلغ حوالي 1 واط ومع تحسين كفاءة الخلايا زادت هذه القدرة لحوالي 1 تيراواط في عام 2022
هذا التقدم ساهم في انخفاض سعر خلايا السيليكون المستخدمة في توليد الطاقة الشمسية وبلغت حصه الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء عالميا نسبه 6.2% بعام 2022 وبحسب توقعات المختبر الوطني الامريكي للطاقة المتجددة NREL فان العالم سيكون باحتياج الى 75 تيراواط بحلول عام 2050 لتحقيق الاهداف المناخية وهو ما يتطلب زياده تحسين الخلايا الشمسية لتوليد 3 تيراواط على الاقل بحلول عام 2030
كيف يتم توليد الكهرباء باستخدام الألواح الشمسية
تحدث هذه العمليه عبر طبقه السيليكون المحسنة بخواص كهربائية حيث يتم اضافه عناصر مثل الفسفور للطبقة العليا المعرضة لاشعة الشمس ما يمنحها كفاءة اكثر في نقل الالكترونات وتوصيلها للطبقة السفلية التي تحتوي على البورون لامتصاص الشحنات الكهربائية عندما تسقط اشعة الشمس على الخلية الشمسية يتم شحن الالكترونات بالطاقة وبفضل وجود موصل كهربائي بين الطبقتين يتم توليد تيار كهربائي قادر على توفير الطاقة النظيفة للمنازل والمباني حول العالم
