يعد
الاستثمار في الطاقات المتجددة حاجة ضرورية لزيادة الإنتاجية وتلبية احتياجات
مؤسسات ومعامل الدول، بالإضافة لتلبية احتياجات المواطنين لمصادر الطاقة، وهذا ما
أدى لانتشار استخدام ألواح الطاقة الشمسية واعتمادها كوسيلة استخدام في المنازل من
أجل أغراض الإنارة، وشحن الأجهزة الكهربائية، وتسخين المياه، بالإضافة للاستخدام
في المعامل والشركات إلى جانب مصادر الطاقة التقليدية من أجل تحقيق التوفير،
والحصول على كهرباء نظيفة لا تصدر غازات، و تجنب إصدار الأصوات، وبالتالي صديقة
للبيئة.
يتم
تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية عن طريق استخدام ألواح غالباً ما تكون
مصنعة من السيليكون.
يتم
صناعة هذه الألواح ابتداءً من رمل السيليكا SiO2 الذي يتم حرقه بالكربون لنحصل
على مادة السيليكون، ومن ثم يتم معالجة السيليكون بواسطة حمض كلور الماء عند
الدرجة 300°م لنحصل على محلول أنهيدروز السيليكون SiHCl3 والذي يتم تنقيته ومن ثم
مفاعلته مع الهيدروجين عند الدرجة 1100°م لمدة 200 ساعة للحصول على السيليكون النقي.
يتم معالجة السيليكون الناتج معالجة انتشارية بالفوسفور
والغرض من ذلك أن ذرة السيليكون تحوي في المدرار الخارجي أربع الكترونات حرة،
بينما ذرة الفوسفور تحوي في مدارها الخارجي خمسة الكترونات حرة وبالتالي ستشارك
ذرة الفوسفور أربع ذرات سيليكون بالكترون من كل ذرة وبالتالي سيصبح في مدارها
الخارجي تسعة الكترونات أي هناك الكترون حر وهذا النوع يسمى (N-Type) أي النوع السالب.
أما النوع الموجب فيتم إنتاجه عن طريق معالجة السيليكون
بالبورون والذي يحوي في مداره الخارجي ثلاثة الكترونات حرة، وعند مشاركة ذرة
البورون مع أربع ذرات سيليكون، سيكون عدد الالكترونات في المدار الخارجي سبعة، أي
مدار غير مكتمل يحوي فراغ ويسمى هذا النوع (P-
Type) أي النوع
الموجب.
عند وصل الجزء السالب مع الجزء الموجب سيتشكل حقل
كهربائي بينهما، ، حيث تقوم الفوتونات الموجودة في
أشعة الشمس بتحرير الالكترونات في النوع السالب للحركة والانتقال إلى النوع
الموجب، وبذلك نحصل على تيار كهربائي مستمر.
إن الطاقة التي تأتينا من الشمس تعادل ألف وات لكل متر مربع، وفيما لو تم استثمار هذه الطاقة بالشكل الأمثل سنكون قادرين على الاستغناء عن مصادر الطاقة التقليدية بشكل كامل.
الطالبة المهندسة: سالي جرجس شنور