أصبحت التكنولوجيا الكهروضوئية ، التي تستخدم الخلايا الشمسية لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء ، ذات أهمية متزايدة كمصدر للطاقة المتجددة في السنوات الأخيرة. على الرغم من أن المبادئ الأساسية للخلايا الكهروضوئية قد تم فهمها لأكثر من قرن ، إلا أن التطبيقات العملية للتكنولوجيا لم تبدأ في الظهور إلا في النصف الثاني من القرن العشرين.
ولادة الخلايا الكهروضوئية
في عام 1839 ، عندما كان الفيزيائي الفرنسي ألكسندر إدموند بيكريل (ألكسندر إدموند بيكريل) يقوم بتجارب فيزيائية ، وجد أنه عندما تم تشعيع قطبين معدنيين في سائل موصل بالضوء ، يتدفق تيار بين الأقطاب الكهربائية. وتسمى هذه الظاهرة باسم التأثير الكهروضوئي. لإحياء ذكرى اكتشافه ، يُطلق على التأثير الكهروضوئي أيضًا اسم "تأثير بيكريل".
في عام 1883 ، اخترع المخترع الأمريكي تشارلز فريتس أول خلية شمسية من خلال تغطية شبه موصل السيلينيوم بطبقة رقيقة للغاية من الذهب لتشكيل تقاطع شبه موصل معادن. تبلغ كفاءة تحويل الجهاز حوالي 1٪ فقط ، لكنه يوضح إمكانات التكنولوجيا الكهروضوئية كوسيلة لتوليد الكهرباء.
على مدى العقود القليلة التالية ، واصل الباحثون تجربة مواد وتصميمات مختلفة للخلايا الشمسية ، بدرجات متفاوتة من النجاح.
في عام 1954 ، أنشأ الباحثون في مختبرات بيل ، بما في ذلك داريل تشابين وكالفين فولر وجيرالد بيرسون ، أول خلية شمسية أحادية البلورية من السيليكون بكفاءة تحويل 6٪. يمثل هذا الاختراق ولادة تكنولوجيا توليد الطاقة الكهروضوئية.
تطوير التكنولوجيا الكهروضوئية
على مدى العقود التالية ، استمرت التكنولوجيا الكهروضوئية في التطور والتحسين ، مع مواد وتصميمات جديدة أدت إلى كفاءة تحويل أعلى وتكاليف أقل. ساعدت أزمة النفط في السبعينيات أيضًا في إثارة الاهتمام بالطاقة المتجددة ، بما في ذلك الطاقة الشمسية.
في 17 مارس 1958 ، تم إطلاق ثاني قمر صناعي للولايات المتحدة ، باستخدام البطاريات الكيميائية والخلايا الكهروضوئية ، إلى الفضاء من خلال قاذفة. وضع هذا القمر الصناعي الصغير الأساس لاستخدام الخلايا الشمسية ، التي تم تطويرها تدريجياً منذ ذلك الحين لاستكشاف الفضاء.
في عام 1976 ، قررت الحكومة الأسترالية تشغيل شبكة الاتصالات السلكية واللاسلكية بالكامل في المناطق النائية من خلال محطات الخلايا الكهروضوئية.
منذ عام 1983 ، يستخدم خفر السواحل الأمريكي الخلايا الكهروضوئية لتشغيل إشاراته وأضواء الملاحة. في هذا الوقت ، استحوذت الولايات المتحدة على ما يقرب من 21٪ من سوق الكهروضوئية العالمي ، والذي يوفر بشكل أساسي حلولًا للأنظمة المستقلة.
منذ عام 2007 ، واصلت تكنولوجيا توليد الطاقة الكهروضوئية تحقيق اختراقات. وفي الوقت نفسه ، مع الترويج المستمر لمفهوم الحياة العالمية منخفضة الكربون ، دخلت الطاقة الشمسية العالمية مرحلة التطور السريع ، وأدخلت العديد من البلدان الإعانات الحكومية سياسات.
من عام 2008 إلى عام 2013 ، ظل معدل النمو السنوي للقدرة الكهروضوئية المركبة حديثًا فوق 50٪ ، بل ووصل إلى ما يقرب من 80٪ في عام 2011.
تُستخدم التكنولوجيا الكهروضوئية اليوم في مجموعة واسعة من التطبيقات ، من الألواح الشمسية الصغيرة للمنازل والشركات الفردية إلى محطات الطاقة الشمسية الكبيرة التي تزود مجتمعات بأكملها بالطاقة. زادت الطاقة الكهروضوئية المركبة السنوية في العالم من 16 جيجاواط في 2010 إلى 260 جيجاواط في 2022.
مع استمرار البحث والتطوير ، من المحتمل أن نرى خلايا شمسية أكثر كفاءة وبأسعار معقولة في السنوات القادمة ، مما يساعد على تقليل اعتمادنا على الوقود الأحفوري والتخفيف من آثار تغير المناخ.
كشركة مصنعة للوحدات الكهروضوئية مع 15 عامًا من الخبرة المهنية ، يمكن لشركة Maysun Solar أن توفر لك الألواح الشمسية عالية الجودة.انقر فوق الزر أدناه للاتصال بنا والحصول على عرض أسعار للمنتج.