بحث العلماء عن مصادر للطاقة تكون نظيفة بدلا من النفط الذي يخلف ملوثات كبيرة في البيئة فتم العثور على طاقة تصدر عن الرياح وطاقة تصدر عن المياه وطاقة تصدر عن الشمس والتي يدور حولها موضوع مقالتنا .
من مخترع الألواح الشمسية:
يعتبر الإسكندر إدمونت بيكيريل والمعروف بإيدمونت بيكريل ( 1820 – 1891 ) ميلادي وهو فيزيائي فرنسي قام بدراسة الأشعة الشمسية ، المغناطيسية ، الكهربائية ، علم البصريات وله يعود الفضل في اكتشاف تأثير الضوء الجهدي الذي يعتبر الأساس العلمي لعمل الخلايا الشمسية.
وتعود فكرة اخترع الخلايا الشمسية إلى عام 1839 ميلادي وذلك عندما اكتشف إدمونت أنه في حال تعرض قطب كهربائي للضوء ومغموس في محلول موصل ينتج تيار كهربائي وفي عام 1941 تمكن المخترع الأميركي روسل أوهل من إنتاج أول خلية شمسية مصنوعة من السيليكون.
تطور صناعة الألواح الشمسية:
لقد تطورت هذه الصناعة مع الزمن وذلك لازدياد استخدامها و الطلب عليها ولكن هذه الصناعة واجهت العديد من المشكلات الأساسية وهي:
- تراجع كفاءة الألواح الشمسية.
- كمية الطاقة التي يمكن الحصول عليها.
لهذا قام مجموعة من العلماء بالبحث عن هذه المشاكل وذلك لايجاد الحلول لقد توصلوا بعد البحث و التدقيق إلى نتائج رائعة قد تغير قواعد صناعتها و أهم تلك القواعد:
- نوعية المواد التي تفصل الطاقة الشمسية عن الألواح وتحولها إلى طاقة كهربائية.
- مدى دقة صناعة الألواح وخلوها من أية ثقوب.
يأمل العلماء من خلال هذه القواعد التي تم تطبيقها الحصول على الطاقة الشمسية النظيفة و بكفاءات عالية.
تتصدر الطاقة الشمسية قائمة أنواع الطاقات المستخدمة وذلك لتوافر الأشعة الشمسية بشكل يومي بالإضافة إلى انخفاض كلفتها ولقد أصبحت رؤية الألواح الشمسية في مختلف الأماكن كأسطح الأبنية و المنازل ومراكز التسوق و الترفيه أمرا شائعاً.
حيث تستخدم لتوليد الطاقة الكهربائية وتوفير المياه الساخنة.
مراحل صناعة الألواح الشمسية:
منذ بدء استخدام الألواح الشمسية وحتى وقتنا الحالي قد مرت بالعديد من المراحل و هي:
- المرحلة الأولى : مرحلة الخلايا الشمسية العضوية والتي تصنع من مواد كربونية ذات خصائص فريدة و فعالة و تتميز هذه الألواح بخفة وزنها وسهولة التحكم بها بحيث يمكن تلوينها بمختلف الألوان و ثنيها مما يجعلها مرغوبة ولكن هذه الألواح تعاني من مشكلة أساسية و هي انخفاض كفائتها مع الوقت فهي لا تعود قادرة على إعطاء النتيجة نفسها من الطاقة التي تعطيها في بداية صناعتها.
- المرحلة الثانية : الألواح الشمسية المصنوعة من مادة السيليكون فقد توصل العلماء من خلال التجارب أن نسبة عملية التحويل إلى طاقة كهربائية هي 25% في قمة عطائها و لقد اعتبرت هذه النسبة أعلى من النسبة التي كانت تعطيها الألواح الشمسية العضوية.
- المرحلة الثالثة : نوعية المادات المستقبلة و ما هيتها جد العلماء من خلال العديد من التجارب أن المشكلة ليست في المادة المصنوعة منها تلك الألواح سواء أكانت من السلكون أو البيروفسكيت أو البوليمرات و إنما المشكلة تكمن في المواد المستقبلة للفوتونات الشمسية وتحويلها إلى طاقة فهذه المواد المستقبلة هي السبب الرئيسي لهدر الطاقة و كذلك الثقوب المجهرية على الألواح الشمسية لذلك قاموا بتصميم الألواح الشمسية وصناعتها معتمدين في هذه القاعدة على نوعية المواد المستقبلة بالإضافة إلى التركيز على الألواح الشمسية بأن تكون ملساء وخالية تماما من أي ثقوب.
- ومن خلال هذه التعديلات على ألواح الطاقة الشمسية يأمل العلماء في الحصول على أفضل النتائج وتوفير الطاقة الكهربائية المستمدة من الشمس بكفاءة عالية وتأمين حاجة الناس من الطاقة النظيفة لكافة الإستخدامات.
