المساعد الشخصي الرقمي

مشاهدة النسخة كاملة : كيف تعمل الخلايا الشمسية



HazemSakeek
04-17-2007, 07:26 PM
الجزء الأول

http://hazemsakeek.com/magazine/images/stories/Tafserat/physics/solar_cells/solar_panel.jpg
من الطبيعي عزيزي القارئ انك تعاملت مع الخلايا الشمسية من خلال استخدامك للالة حاسبة مزودة بخلية شمسية كمصدر للطاقة الكهربية تعمل بدون بطارية وتستمر في العمل دون توقف طالما توفرت كمية كافية من الضوء. كما ان هناك الواح شمسية كبيرة تستخدم في تطبيقات متعددة ومنها على سبيل المثال في الاقمار الصناعية حيث تعتبر المصدر الرئيسي للطاقة الكهربية.

إن الاعتماد على الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة الكهربية هو الحل الامثل للحصول على طاقة مجانية وغير ضارة للبئية. إن كمية الطاقة التي تصل إلى الارض من الشمس في يوم مشرق تقدر بـ 1000 وات لكل متر مربع وبالتالي لو تم تزويد اسطح منازلنا بمجموعة من الالواح الشمسية المتراصة يمكن ان نحصل على طاقة كهربية مجانية كافية لمتطلبات الحياة اليومية.

ومن الجدير ذكره ان أسبانيا بدأت في مارس 2007 بتطبيق قانون جديد يلزم من يقدم على بناء عقار أو تجديد مبنى بإنشاء وحدة لتحويل الطاقة الشمسية على سطحه. يأتي ذلك في إطار جهود الحكومة الأسبانية للحد من الطلب المتزايد على الطاقة، والحد من التلوث الناتج عنها. وطبقا لتقديرات حكومية، فإن لوحا للخلايا الشمسية بمساحة مترين مربعين موضوع على سطح أحد المنازل يمكن أن يوفر ما بين 30 إلى 70 % من الطاقة اللازمة لتسخين المياه على حسب موقع المبنى وكمية المياه المستخدمة.

http://hazemsakeek.com/magazine/images/stories/Tafserat/physics/solar_cells/solar-cell-intro.jpg
ألواح من الخلايا الشمسية

في هذه المقالة من كيف تعمل الاشياء سوف نقوم بشرح فكرة عمل الخلايا الشمسية وكيف تقوم بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية. كما سوف نعرف اخر المستجدات والتطورات التي تسهل علينا من استخدام الخلايا الشمسية كمصدر للطاقة وما هي اهم العقبات التي تواجه العلماء الان.


خلايا الفوتوفولتيك: تحويل الفوتون إلى الكترون
الخلايا الشمسية المستخدمة في الالات الحاسبة وفي الاقمار الصناعية هي عبارة عن خلايا فوتوفولتيك photovoltaic cells وهي عبارة عن مجموعة من الخلايا الكهربية موصلة مع بعضها البعض في اطار واحد على شكل لوحة. وكلمة فوتوفولتيك هو اسم مشتق من طبيعة عمل الخلية فكلمة فوتو photo تعني ضوء وكلمة فولتيك voltaic تعني كهرباء، وهذا يعني تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. في البداية كانت خلايا الفوتوفولتيك تستخدم في الاقمار الصناعية ومحطات الفضاء للحصول على الكهرباء من اشعة الشمس مباشرة والان بدأت تدخل في العديد الأجهزة الالكترونية وفي السيارات قريباً سوف نستخدمها كمصدر للطاقة الكهربية في منازلناً. والسؤال الان كيف تعمل خلية الفوتوفولتيك؟

تصنع خلية الفوتوفولتيك من المواد اشباه الموصلات semiconductors مثل السيليكون وكل خلية فوتوفولتيك مكونة من بلورة واحدة من السيلكون وتشكل مجموعة كبيرة من خلايا الفوتوفولتيك الخلية الشمسية. وببساطة عندما تسقط اشعة الضوء على الخلية فإن جزء من الضوء يتم امتصاصه من قبل ذرات السيليكون، اي ان طاقة الضوء قد امتصت من قبل مادة الخلية. تعمل هذه الطاقة على اثارة الالكترونات الغير مرتبطة في المادة وتجعلها تتحرك بحرية داخل المادة. وعندما تتعرض هذه الالكترونات الحرة لمجال كهربي فإنها سوف تتحرك كلها في اتجاه واحد وهذا يعني تيار كهربي وعند ربط طرفي خلية الفوتوفولتيك بنقطتي توصيل على السطح العلوي والسطح السفلي للخلية نحصل على تيار كهربي طالما استمر سقوط الضوء على خلية الفوتوفولتيك. وهذا التيار الكهربي هو الذي يشغل الالة الحاسبة وبمعلومية قيمة التيار الكهربي المار في الدائرة وفرق الجهد الكهربي المتولد على طرفي خلية الفوتوفولتيك يمكن ان نحصل على قيمة الطاقة الكهربية (الطاقة الكهربية (وات) = التيار الكهربي (امبير) x فرق الجهد الكهربي (فولت)) التي يمكن ان تولدها الخلية الشمسية.

هذا الشرح المبسط في الحقيقة يخفي تفاصيل اكثر واعمق ولكن كان بهدف اعلامك عزيزي القارئ المبدأ الرئيسي لفكرة عمل الخلية الشمسية، والان سوف نقوم بتفصيل الموضوع اكثر من خلال تكبير خلية الفوتوفولتيك والتي هي كما ذكرنا خلية من بلورة واحدة من السليكون.
[line]

للاطلاع على باقي الموضع على الرابط

http://www.hazemsakeek.net/magazine/index.php/-1176192324/162------


تحياتي

Qasaimeh
04-17-2007, 10:18 PM
فعلا يا دكتور موضوع شيق


قرأت الجزء الأول من مجلة زيرو ون وبعد قليل سأقرأ الجزء الثاني ان شاء الله

mahmoud
04-19-2007, 09:06 PM
شكراً دكتور حازم

HazemSakeek
04-23-2007, 03:13 AM
تم اضافة الجزء الثاني من موضوع كيف تعمل الخلايا الشمسية الجزء الثاني

اضاءة المنزل بواسطة اشعة الشمس

http://hazemsakeek.com/magazine/images/stories/Tafserat/physics/solar_cells/solarhouse1.jpg

يتضح لنا من الجزء الأول الفكرة الأساسية من انتاج الطاقة الكهربية باستخدام خلايا الفوتوفولتيك والتي تشكل ما يعرف بالخلايا الشمسية وان هذه الخلايا تصنع من مواد اشباه الموصلات مثل السيليكون.

في هذه الجزء سوف نقوم بشرح الصعوبات والتحديات لاستخدام الخلايا الشمسية لتزود منازلنا بالكهرباء من اشعة الشمس. ولكن قبل ذلك سوف نوضح كم مقدار الطاقة الشمسية التي تمتصها خلية الفوتوفولتيك؟ حيث انها لا تمتص اكثر من 25% من اشعة الشمس. والسؤال المهم لماذا كمية امتصاص الطاقة صغيراً إلى هذا الحد؟

باقي الموضوع على الرابط
http://www.hazemsakeek.net/magazine/index.php/-1176192324/171------



تحياتي

MFE_2005
04-23-2007, 12:43 PM
شكرا جزيلا يا د.حازم

مع أن الخلية الضوئية تعطينا طاقة إلا أنها تحتاج إلى فرق جهد.

لكن لدي سؤال:

هل نستطيع تخزين الطاقة الناتجة عن خلايا فوتوفولتيك ؟؟؟

يعني إذا غابت الشمس بتوقف أهمية الخلايا؟!!

HazemSakeek
04-23-2007, 03:33 PM
مرحبا Mfe_2005

لقد تم معالجة هذه الامر وهو عن طريق تخزين الطاقة الشمسية في النهار في شحن مجموعة من البطاريات وبالليل او عند غياب الشمس تتم الاستفادة من الطاقة المخزنة كما تم مناقشة الوسائل الحديثة في المقال الثاني لكيفية بيع طاقة كهربية للشركة عندما تكون كفاءة الخلايا الفوتوفتيك كبيرة بوجود شمس ساطعة واذا ضعفت الشمس يسحب المنزل كهرباء من الشركة وفي نهاية الشهر يتم حساب الفرق فاما تأكذ من الشركة او تدفع لها

http://hazemsakeek.com/magazine/images/stories/Tafserat/physics/solar_cells/commercial_diagram.jpg

تحياتي

khalidcosmos
01-11-2008, 08:03 PM
الاستاذ الفاضل حازم المحترم

يبدو اننا يعوزنا الكثير الكثير من المعلومات في هذا المجال الرائع فقد قرات قبل فترة احد الكتب في هذا المجال وكان اسمه

homemade solar cells
وبودي ان اسالك اخي الفاضل عن امكانية تصنيع هذه الخلايا بجهود ذاتية لو كان ذلك ممكنا مع تقديري

اخوكم المهندس خالد عباس

HazemSakeek
01-12-2008, 05:25 AM
نعم كما ذكرت هناك الكثير من المعلومات في هذا المجال

مرحبا بك اخى المهندس خالد وحياك الله معنا


تحياتي

khalidcosmos
01-12-2008, 02:10 PM
عزيزي الدكتور حازم

من خلال خبرتك في هذا المجال هل تنصح بالبحث عن طرق لتصنيع الخلايا الشمسة ام تعتقد ان هذا المجال على دقة بالغة بحيث يتعذر تصنيعها الا بتوفر امكانبات عالية ... مع تحياتي

HazemSakeek
01-12-2008, 06:09 PM
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

مرحبا عزيزي خالد يسعدني اهتمامك بالموضوع لانه بالفعل موضوع مهم جدا وممكن تنفيذه

اما بخصوص البحث عن طرق لتصنيع الخلايا الشمسية فهي ببساطة اداة تقوم بتحويل الفوتونات الضوئية الاتية من الشمس كمصدر ضوء طبيعي الى الكترونات وهذه الاداة هي الخلايا الفوتوفولتيك لتيك photovoltaic cells وهي من مواد شبه موصلة وهي السيلكيون التي ثبت انه الاكفء لهذا الغرض كما جاء في المقال كيف تعمل الخلايا الشمسية


الامر في هذا المجال هو ايجاد افضل طريقة لاستخدامه في دولنا العربية التي تتمتع بسطوع الشمس في معظم ايام السنة فهناك بعض العقبات الاقتصادية التي تواجه تطبيق هذه الفكرة لتوليد الكهرباء وهي سهولة وصول الكهرباء من الشركة المزودة بالكهرباء وقلة تكلفتها اذا ما فكرت في ان تقوم ببناء وحدة لتزويد المنازل بالكهرباء

هنا الامر يتعارض مع مصالح اقتصادية واكثر وصدقني اخي العزيز لو ان في دول اوربا وامريكا توفرت الظروف المناخية التي هي متوفرة لدينا لما ترددوا لحظة واحدة في الاستفادة منها وانتاج وحدات خلايا شمسية لكل بيت

لذا ما اقترحه عليك هو ان تستفيد من الابحاث الكثيرة التي جرت في هذا المجال والحصول على الواح خلايا شمسية وتركيبها بالشكل المناسب لتحصل على كهرباء تكفي لاضاءة المنزل كما شرحت في المقالة الثانية

اما ان تصنيع هذه الخلايا الشمسية فهي تحتاج الى تقنيات خاصة وقد تكون بالفعل بالغة الدقة


تحياتي

HazemSakeek
01-12-2008, 07:08 PM
وجدت هذا المقطع في موقع يوتيوب عن تصنيع الخلايا الشمسية يمكنك مشاهدته على الرابط

http://www.youtube.com/watch?v=gQJiGsMv07Q&feature=related

مدته دقيقة

وهذا ايضا عن الفوتوفوتيك
http://www.youtube.com/watch?v=napVP6jAZxM&feature=related
مدته دقيقة ايضا

وهذا المقطع يعرض اكبر مشروع للخلايا الشمسية
http://www.youtube.com/watch?v=1ArPZA1uRZ8&feature=related

وهذا مشروع اخر بعرض فكرة تركيب خلايا شمسية في صورة thinfilms على سطح منزل بواسطة شخص موهوب
http://www.youtube.com/watch?v=YYJe12X6T50&feature=related

ويمكنك مشاهدة المزيد حول الموضوع


تحياتي

ابوjk
10-04-2008, 03:17 PM
مشكور يادكتور وماقصرت والشكر الجزيل ايضا لمن شاركوا في هذا الموضوع وارجوا يا دكور تعطينا من ابداعاتك

دكتورH
10-10-2008, 11:58 AM
مشكور دكتور حازم كتير
يسلموا ايديك

الموحدة لله
01-27-2013, 03:53 PM
ما شاء الله لا قوة الا بالله


جزااااكم الله خيراااا دكتورنا الفاضل على هذا الارث الكبير من الموضوعات الهااامة جداااا لطلبة العلم ...زادكم الله من فضله


لفت نظري وجود هذا التعليق في اواخر المشاركات


للاطلاع على باقي الموضع على الرابط

http://hazemsakeek.com/magazine/inde...=162&Itemid=43 (http://hazemsakeek.com/magazine/index.php?option=com_content&task=view&id=162&Itemid=43)

تحياتي

للاسف هذه الروابط حاليا لا تعمل ..... فهل بذلك انتهى الموضوع ...اما ان هناك تكملة له ع هذا الروابط ؟!!

HazemSakeek
01-29-2013, 11:05 PM
مرحبا بك الموحدة لله

لقد تم تحديث الروابط لاختصارها وللاسف لم انتبه الى ان هذا التحديث يضر بالروابط
اشكرك على تبنيهي للامر وقد عدلت رابط الموضوع وهذا هو
http://www.hazemsakeek.net/magazine/index.php/-1176192324/162------

والجزء الثاني من الموضوع على هذا الرابط
http://www.hazemsakeek.net/magazine/index.php/-1176192324/171------

تحياتي

الموحدة لله
01-31-2013, 03:15 PM
مرحبا بك الموحدة لله

لقد تم تحديث الروابط لاختصارها وللاسف لم انتبه الى ان هذا التحديث يضر بالروابط
اشكرك على تبنيهي للامر وقد عدلت رابط الموضوع وهذا هو
http://www.hazemsakeek.net/magazine/index.php/-1176192324/162------

والجزء الثاني من الموضوع على هذا الرابط
http://www.hazemsakeek.net/magazine/index.php/-1176192324/171------

تحياتي

جزاااكم الله خيرا دكتورنا الفاضل

بالفعل أثناء بحثي وجدت الروابط الاصلية ..... وكنت ناوية لما أدخل اعدلها ..... باارك الله فيكم