الألواح الشمسية PV solar panels

الألواح الشمسية

تتحول الألواح الشمسية بسرعة إلى خيار جذاب للغاية للطاقة المتجددة ، الأمر الذي قد يكون مفيدًا للبيئة بشكل لا يصدق. عملية تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية قد تحسنت بشكل كبير خلال العقود القليلة الماضية ، وأصبحت الآن أكثر كفاءة من أي وقت مضى. لقد كان استخدام الطاقة الشمسية موجودًا على مدار سنوات في الأجهزة الصغيرة مثل الآلات الحاسبة ، ولكن الآن يتحدث الكثيرون عن توفير الطاقة للشركات والمنازل من هذه اللوحات.

الطاقة الشمسية هي واحدة من مصادر الطاقة المتجددة الواعدة المتاحة حاليا ، ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الطاقة الشمسية وفيرة. ويمكن للأشعة المنبعثة من الشمس إنتاج ما يقرب من 1000 واط من الطاقة لكل متر مربع من سطح الأرض. من خلال جمع هذه الطاقة ، لن نضطر أبدًا إلى الاعتماد على الوقود الأحفوري الضار مرة أخرى.

يستخدم نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية أشعة الشمس لتوليد الكهرباء التي يمكنك استخدامها لتشغيل منزلك أو مكتبك الذي يمكن أن تقلل من البصمة الكربونية والتأثير على البيئة.

الألواح الشمسية PV solar panels هي المكون الرئيسي في انظمة الطاقة الشمسية و تقوم بتوليد الكهرباء التي يتم تخزينها في بطاريات الطاقة الشمسية بعد مرور التيار علي منظم الشحن.

تحتوي كل لوحة طاقة شمسية على العديد من خلايا السيليكون المختلفة أو الخلايا الشمسية. هم لبنات بناء الألواح الشمسية. تمتص الطاقة الشمسية من الشمس بواسطة هذه الخلايا الشمسية ثم  يتم تحويل الطاقة الشمسية المستمدة من الشمس إلى كهرباء

لهذا السبب ، من المهم أن نفهم بالضبط كيف تعمل الألواح الشمسية ، وكيف يمكن استخدامها لإنتاج الكهرباء للمنزل المتوسط.

الألواح الشمسية PV solar panels

هي عبارة عن مجموعة من الخلايا الشمسية PV cells المتصلة مع بعضها في اطار واحد وموصلة بينها وبين بعضها توصيل متوالي او متوازي.

أما اذا تم تجميع مجموعة من الألواح الشمسية في اطار اكبر ففي هذه الحالة نسميها مصفوفة الواح شمسية او Solar Array كما هو موضح بالصورة.

وأختصار PV هو اختصار كلمة PhotoVoltaic اي الكهروضوئية. وهذا المصطلح يعبر عن طريقة عمل الخلايا الموجودة داخل الالواح الشمسية المثبتة على أسطح المنازل تمتص ضوء الشمس (الفوتونات) من الشمس. و تقوم بتحويله الي فرق جهد يؤدي لمرور تيار كهربي في الاسلاك.

ثم يقوم (Inverter) بتحويل التيار المستمر إلى التيار المتردد (AC) الذي يمكنك استخدامه في منزلك.

أنواع الألواح الشمسية الكهروضوئية :

الألواح الشمسية أهم مكون من مكونات انظمة الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء. لذلك فان اختيار الألواح الشمسية الاكثر كفاءة او الاغلي ثمنا ليس دائما هو الحل الأمثل فهناك عدة معايير يجب وضعها في الحساب وهي

1.    كمية الطاقة الكهربية المطلوب توليدها

2.    المساحة المتوفرة للمشروع و الموقع الجغرافي

3.    التكلفة

تكنولوجيا الألواح الشمسية المنتشرة الآن تعتمد علي كريستالات السيليكون والموصلات الموجودة في اللوحة وتقوم بتحويل ضوء الشمس إلى تيار المباشر (DC) والتي تتدفق بعد ذلك إلى المحول(Inverter). وهذه التقنية بدأت منذ ما يقرب من 50 عام .

أعلي كفاءة يمكن الحصول عليها في افضل انواع الألواح الشمسية هي 21%, و مع التفدم العلمي بمكن زيادة هذه النسبة في المستقبل القريب

و هناك متوفر في الاسواق انواع رئيسية وهي:

   Monocrystalline Silicon

   Polycrystalline Silicon

   Thin Film

Monocrystalline Silicon

وتسمي ايضا بالالواح الأحادية والخلايا المكونة للألواح الشمسية الاحادية هي عبارة عن سبائك سليكون تم تقطيعها الي شرائح, يمكن تميزها من مظهرها ونقاء كريستالات السليكون. عمرها الافتراضي كبير وتأتي بضمان 20 سنة او اكثر وكذلك أحرف الخلايا ليست متلاصقة وهذا ما يعطي الالواح الشمسية الاحادية مظهرها المتناسق كما هو موضح بالصورة.

الالواح الاحادية هي اغلي الانواع حيث انها مصنوعة من كريستالات السليكون النقية كما انها تعطي اعلي كفاءة والتي تصل الي 21 % هذه الكفاءة العالية تقلل عدد الخلايا المطلوبة وبالتالي المساحة المطلوبة لتنفيذ المشروع تصبح اقل بنسبة 15% تقريبا فهي مفيدة في حالة ضيق المساحة.

Polycrystalline Silicon

الألواح الشمسية متعددة الكريستالات حيث تكون فيها الخلايا الشمسية عبارة عن مربعات متراصة وتميز بانخفاض ثمنها مقارنة بالألواح الشمسية الأحادية. عمرها الافتراضي 20 سنة او اكثر وكفائتها تتراوح ما بين 15-18%. تختلف عن سابقتها بانها تحتاج الي مساحة اكبر للحصول علي نفس كمية الاشعاع الشمسي.

وكذلك ايضا مظهرها ليس جماليا كما في حالة الخلايا الاحادية اي المظهر الازرق الانسيابي الجميل للألواح الشمسية.

Thin Film

هذا النوع من الألواح الشمسية يتميز بانه رقيق وانسيابي. مما يجعلها صالحة للعديد من التطبيقات مثل اسطح المراكب و سيارات النقل لذا معظم الأبحاث التي تجري الان تقوم علي التطوير في هذا النوع نظرا لأن له انسيابية ووزنه وسمكه قليل ومظهره متناسق ويعطي مظهر جميل.

من عيوبها انها اغلي الانواع ثمنا وكذلك اقل الانواع كفاءة, فكفائتها لا تزيد عن 10% ولكن مع التطور العلمي فكفائتها سوف تكافي الالواح التقليدية في المستقبل القريب وعمرها الافتراضي اقل من الخلايا الاحادية والمتعددة. لذلك اهم عامل بعد التكلفة هو الاستخدام للوح الشمسي والمساحة المتوفرة لدينا لذا في حالة مساحة السطح المحدودة تفضل الألواح الشمسية الاحادية  Monocrystallineفي حالة مساحة الاسطح الكبيرة والواسعة فالألواح الشمسية المتعددة Polycrystalline  تصلح لهذا الغرض اما في حالة الأستخدام في التطبيقات المتنقلة مثل المراكب او السيارات تكون الألواح الشمسية Thin Film  هي الانسب

أفضل 10 شركات مصنعة لالواح الطاقة الشمسية حتي نهاية2014

الصين تسيطر حاليا علي 85% من الانتاج العالمي للخلايا الشمسيةحيث تقوم الحكومة الصينية بدعم شركات انتاج الألواح الشمسية مما ساعد في خفض اسعار الألواح في الأسواق العالمية مما اجبر العديد من الشركات الأوروبية الكبري الي الاغلاق او نقل المصانع الي الصين.

مثال علي ذلك شركة ” فيرست سولار ” اضطرت الي اغلاق أحد مصانعها الكبري في المانيا, وقامت بخفض انتاجها في الولايات المتحدة وهي تعد من أكبر الشركات في الولايات المتحدة الأمريكية.

هذا التصنيف تم في الربع الأخير من عام 2014 بواسطة شركة IHS الأمريكية.
ويعتبر هذا التصنيف قائم بشكل أساسي علي نسبة المبيعات للشركات ومعدل انتشارها حول العالم.

1.    شركة “ترينا للطاقة الشمسية” Trina Solar

2.    شركة "ينغلي غرين انرجي" Yingli Green Energy

3.    الشركة “الكندية للطاقة الشمسية”. Canadian Solar

4.    شركة "جينكو للطاقة الشمسية" Jinko Solar

5.    شركة "جي إيه سولار" JA Solar

6.    شركة "شارب سولار" Sharp Solar

7.    شركة "رينيسولا"  Renesola

8.    شركة "فيرست سولار" First Solar

9.    شركة "هانوا سولار ون" Hanwha SolarOne

10.                       شركة “سن باور” Sun Power