أهم المصطلحات الكهربائية الشائعة الاستعمال في مجال الكهرباء .
الفولت : (VOLT)
هو وحدة قياس الجهد الكهربائي ويرمز له بالرمز (V).
الأمبير: (AMPEER)
هو وحدة قياس شدة التيار الكهربائي المار في السلك ويرمز له بالرمز (I).
الوات : (WATT)
هو وحدة قياس القدرة الكهربائية ويرمز له بالرمز (W).
الوات ساعة :
نظراً لأن الوات يوضح كمية القدرة الكهربائية المستهلكة عند لحظة معينة فإنه لا يعطينا أي مقياس حقيقي لإحمال كمية الطاقة الكهربائية المستهلكة خلال فترة معينة من الوقت لكن إذا ما ضربنا القدرة الكهربائية المستهلكة بالوات في عدد الساعات التي تم استهلاكها فيها فإننا نحصل على إجمالي كمية الطاقة الكهربائية المستهلكة خلال تلك الفترة ووحداتها وات ساعة (W+).
الكيلو وات ساعة :
هي وحدة الطاقة التي يدفع ثمنها المستهلك من خلال عداد الكهرباء وهى تعادل 1000 وات ساعة ويرمز لها بالرمز ك.و.س (KWH).
وتقاس القدرة في دوائر التيار المتغير التي تحتوي على مقاومات فقط بالوات.
ونظراً لأن معظم دوائر التيار المتغير تحتوي على ممانعات فإن حاصل ضرب (الفولت × الأمبير) يعطي فولت أمبير وليس وات.
وللحصول على القدرة الحقيقية بالوات فإننا نضرب الفولت × الأمبير × معامل القدرة للدائرة.
معامل القدرة (Power Factor)
هو النسبة بين القدرة الكهربائية المستفاد منها بالكيلو وات إلى القدرة الكلية بالكيلو فولت أمبير.
الهبوط في الجهد : (VOLTAGE DROP)
عند مرور التيار الكهربائي في موصل فإن جزءاً من الطاقة يفقد في ذلك الموصل وتعتمد قيمة الفقد على نوعية الموصل واختلاف مقاومته ، ونتيجة لذلك يحدث هبوط في الجهد في خط مسار الكهرباء وهذا الهبوط بتسبب في اختلاف قيمة الجهد الكهربائي عند المنبع عنها عند النهاية.
وهذا الهبوط في الجهد يظهر على شكل ارتفاع في درجة حرارة الموصلات مما يؤدي إلى فقدان الطاقة نتيجة لذلك وأيضاً يؤثر على تشغيل الأجهزة بدرجة خطيرة. لذلك فإن الهبوط في الجهد يجب أن يبقى أصغر ما يمكن ويتحقق هذا باختيار مقطع الموصلات المناسب ولا يجب أن يزيد الهبوط في الجهد فيما بين المحول وأبعد نقطة عن 5% .
قاطع الدائرة الكهربائية (CIRCUIT BREAKER)
هو جهاز لتوصيل التيار يدوياً وفصله آلياً عند مرور تيار أكبر من القيمة المقننة لهذا القاطع.
قاطع الحماية من التسرب الأرضي : EARTH LEAKAGE CIRCUIT BREAKER
هو جهاز مماثل للقاطع السابق إلا أنه مزود بوسيلة حساسة لمرور تيار قد يصل على عدة (ميللي أمبير) فقط وهو يستخدم لحماية الإنسان عند ملامسته للأجزاء المكهربة.
قطب التأريض :
هو القطعة المعدنية المدفونة في الأرض والموصلة بموصلات التأريض
NEC : النظام العالمي للكهرباء (NATIONAL ELECTRIC CODE)
TW: سلك معزول بمادة الثرموبلاستيك يصلح للتمديد في الأماكن الرطبة والجافة .
T: سلك معزل بمادة الثرموبلاستيك يصلح للتمديد في الأماكن الجافة.
أمبير = هو وحدة قياس التيار الكهربائي
فولت = وحدة قياس فرق الجهد
أوم = وحدة قياس المقاومة الكهربائية
وات = وحدة قياس القدرة (تكتب أحيانا واط)
كيلوواط ساعي = وحدة قياس الطاقة الكهربائية
============
انواع التيار الكهربائي (المتردد والمستمر)
سوف اتحدث في هذه التدوينة بشكل موسع عن التيار المستمر وعن التيار المتردد واركز في شرحي عن الغاية منها في نظامنا الذي سوف نستخدمه لتوليد الطاقة الكهربائية من طاقة الشمس وما هو الفرق بين التيار المتردد والتيار المستمر.
حتى استطيع بناء محطة مصغرة لتوليد الطاقة الكهربائية من الطاقة الشمسية يجب علي في بداية الامر ان اتعرف على كثير من الامور من اهمها التعرف على انواع التيار الكهربائي ولانني هنا ادون من اجلي كمبتدئ ومن اجل من هو مبتدئ مثلي فاني افترض انك لا تعرف ما هي انواع التيار الكهربائي، اما ان كنت تعرف ما هي انواع التيار الكهربائي فبامكانك القفز عن هذه التدوينة.
يقسم التيار الكهربائي الى نوعين النوع الاول هو التيار المستمر والذي يرمز له بالانجليزية بـ DC ، والنوع الاخر هو التيار المتردد والذي يرمز له بالانجليزية بـ AC.
بعيدا عن المصطلحات المعقدة ووحدات القياس التي قد لا تهمنا كمبدئين او هواة سوف احاول التحدث بلغة نفهمها حول هذين النوعين.
التيار المستمر DC
ويرمز له اختصارا بـالحرفين DC وهما اختصارا من المصطلح الانجليزي Direct Current اي التيار المستمر بالعربية ويمسى احيانا بالتيار المباشر ويعرف ببساطة على انه:
عبارة عن تدفق ثابت للإلكترونات من منطقة ذات جهد عال (القطب السالب) إلى أخرى ذات جهد أقل (القطب الموجب). وبالتالي فهو ثابت الشدة وموحد الاتجاة اي انه يسري في اتجاه واحد فقط.
وفي التيار المستمر تتدفق الشحنة الكهربائية في نفس الاتجاة بعكس النوع الاخر وهو التيار المتردد. ويظهر التيار المستمر في العديد من التطبيقات المنخفضة الجهد، خصوصا تلك التي تعمل بالبطاريات، التي تولد تيارًا مستمرا فقط، أو أنظمة الطاقة الشمسية، حيث أن الخلايا الشمسية بإمكانها توليد تيارات مسمترة فقط. اذا فنظام توليد الطاقة الكهربائية من الخلايا الشمسية يقوم بتوليد تيار كهربائي مستمر. للمزيد من المعلومات عن التيار الكهربائي المستمر راجع التيار الكهربائي المستمر DC.
التيار المتردد AC
ويرمز له اختصارا بالحرفين AC وهما اختصارا من المصطلح الانجليزي Alternating Current اي التيار المتردد بالعربية ويسمى ايضا بـ التيار المتردد الجيبي وبالانجليزية Sinusoidal Alternating Current ويطلق عليه ايضا التيار المتناوب ويعرف على انه
تيار كهربائي يعكس اتجاهه بشكل دوري ويتذبذب في مكانه ذهابا وإيابا 50 أو 60 مرة في الثانية حسب النظام الكهربائي المستخدم. وبالتالي فهو متغير الشدة ومتغير الاتجاه (أي يتغير اتجاه سريانه بين القطبين الموجب والسالب).
والتيار المتردد له عده انواع منها التيار المتردد الجيبي والتيار المتردد المنشاري والتيار المتردد المثلثي والتيار المتردد الرباعي، وكل نوع له خصائص ومميزات. واكثر الانواع المستخدم هو التيار المتردد الجيبي.
نحن اليوم وفي عالمنا هذا نستخدم التيار المتردد لكل استخدامات نقل الطاقة الكهربية لأنه ملائم أكثر من التيار المباشر عند النقل لمسافات طويلة ولا يفقد نسبه كبيرة من طاقته لأغراض توزيع ونقل الطاقة الكهربائية وقلة تكلفت نقلة مقارنة بالتيار المستمر الا ان التيار المستمر ذو الجهد العالي ايضا يُستخدم لنقل الطاقة من نقطة لأخرى لمسافات طويلة وللكابلات التي تمر تحت الماء، وقد تكون قيمة الجهد بضعة كيلوفولت إلي حوالي واحد ميجافولت. لمزيد من المعلومات اكثر عن التيار المتردد ومزاياه راجع الرابط التالي على ويكيبيديا.
الاجهزة في بيوتنا تستخدم تيار متردد AC
حاليا ، جميع البيوت واغلب الاجهزة الكهربائية المستخدمه فيها تستخدم تيارا كهربائيا مترددا AC وكما ذكرت بما ان الخلايا الشمسية تقوم بانتاج تيار كهربائي مستمر DC فلهذا حتى نستطيع تشغيل الاجهزة الكهربائية التي تعمل بتيار كهربائي متردد AC فلا بد لنا من تحويل التيار من DC الى AC عن طريق جهاز يسمى Inverter (انفيرتر) او العاكس ان صحت الترجمة.
معلومة: اما لو اردنا تحويل التيار المتردد AC الى التيار المستمر DC فاننا نستخدم جهازا يسمى Rectifier (ريكتيفير) او المقوم ان صحت الترجمة.
🙂 اذا فأول ما يجب ان نعرفه عند بناء نظام توليد طاقة كهربائية من الطاقة الشمسية اننا سوف نحتاج انفيرتر Inverter لتحويل التيار الكهربائي من تيار مستمر DC الى تيار متردد AC ان كنا نود تشغيل اجهزة المنزل الكهربائية المعتاده كالتلفزيون والكمبيوتر والاضاءة التي تعمل في المنزل. وسوف اتحدث لاحقا في تدوينة منفصلة باذن الله وبشكل موسع عن الانفيرترات وكيفية اختيار الانفيرتر المناسب للنظام الذي سوف نبنيه.
عكس القطبية في التيار المتردد والتيار المستمر
يقوم التيار المتردد AC بتغيير اتجاهه وقطبيته باستمرار فمرة يكون موجبا ومرة يكون سالب وهذا الامر لا يحدث في التيار المستمر الذي يكون ثابت، وهذا الامر يجلعنا نفهم لماذا في الاجهزة التي تعمل على التيار المتردد لا يهم ان (عكسنا الاقطاب) مثلا وضعنا فيش الكهرباء مقلوبا ولا يشترط وجود اتجاه معين لوضع الفيش بحيث يدخل الفيش موجب – موجب ، سالب – سالب. اما في حالة الاجهزة التي تعمل على التيار المستمر DC فانه من الضروري وضع الفيش الموجب على الموجب والسالب على السالب الا اذا كان الجهاز الذي يعمل على التيار المستمر DC يحتوي على دائرة تصحيح تسمى diode bridge لتصحيح هذا الامر ، واغلب الاجهزة التي تعمل بالبطاريات لا تحتوي على هذه الدائرة.
جميل ان نشاهد
اترككم مع هذا الفيديو التعليمي الذي يتحدث عن كيفية تحويل التيار من تيار مستمر DC الى تيار متردد AC ويتطرق لبعض الامور التي تحدثت عنها في هذه التدوينة ولكن بلغة اوسع وبلهجة علمية واهمها الديود (diod). وانواع الديودات diods. علما باننا سوف نستخدم diod في نظامنا لاحقا وسوف يكون blocking diod ولهذا من المناسب ان ناخذ عنه فكرة الان.
https://www.youtube.com/watch?v=HFVzOq0_Mv4
ومن الجميل ان نطلع على الفيديو التالي الي يوضح الفروقات بين التيار المستمر (المباشر) والتيار المتردد (المتناوب).
https://www.youtube.com/watch?v=zGHFLJxonyU
ماذا يجب علينا كهواة ان نتعلم من هذه التدوينة (الخلاصة)؟
كهاوي ، وكوني اطمح توليد طاقة كهربائية باستخدام الطاقة الشمسية يجب علي بعد قراءة هذه التدوية ان اعرف الامور التالية:
الالواح الشمسية (الخلايا الشمسية) تقوم بتوليد تيار كهربائي مستمر DC.
اذا كنت ارغب بتوليد كهرباء من الخلايا الشمسية وتشغيل الاجهزة الكهربائية التي تعمل بالتيار المستمر AC كجهاز التلفزيون مثلا او الحاسوب فانه يجب علي ان استخدم عاكس كهربائي (Inverter) والذي يقوم بتحويل الكهرباء من تيار كهربائي مستمر DC الى تيار كهربائي متردد AC.
من المهم ان انتبه الى ان التيار المستمر DC لا يعكس قطبيته بمعنى يجب ان اراعي اثناء توصيلي توصيل الاقطاب بشكل سليم. موجب – موجب ، سالب – سالب.
============
ما هو العمر الافتراضي للخلايا الشمسية؟
يبلغ العمر الافتراضي للخلايا الشمسية “عمر الخلايا الشمسية” حوالي 25 سنة في اقصى حالاتها وهذا الامر ممتاز حيث يقلل تكاليف الانظمة الشمسية ولكن بكل تاكيد فان حساسية الخلايا الشمسية تتطلب حمايتها ضد العوامل البيئية وكذلك حمايتها من التلف والكسر لهذا فان العمر الافتراضي للخلايا الشمسية المذكور يفترض انه تم التعامل مع الخلايا الشمسية وفق الاصول وتم حمايتها بشكل كامل كما هو موصى به ولهذا فانه يعتبر العمر الاقصى الذي تستطيع خلاله الخلايا الشمسية توليد الطاقة الكهربائية من خلال الضوء.
ومع ذلك فان العمر الافتراضي للخلايا الشمسية لا يعني انه عمر النظام الشمسي بالكامل هو 25 سنة فان محتويات النظام الشمسي كالبطاريات المستخدمة لتخزين الطاقة او المعدات الالكترونية المستخدمة كمنظمات الشحن او العاكسات او المحولات تحتاج للصيانة الدورية او التبديل بشكل مستمر. فمثلا قد تحتاج لتبديل البطاريات المستخدمة كل عام او عامين او 5 اعوام بحسب نوعها في حال كان النظام المستخدم يستخدم بطاريات لتخزين الطاقة الكهربائية كما هو الحال في الانظمة المعزولة عن شبكة الكهرباء العمومية او ما يسمى (Off-Grid).
وكلما كان استخدامك للمعدات كما هو موصى به وكذلك المحافظة عليها ضد العوامل البيئية بشكل سليم فان هذا يطيل العمر الافتراضي للمعدات المستخدمة.
وايضا تجدر الاشارة الى ان كفاءة الخلايا الشمسية – عمر الخلايا الشمسية – تقل بشكل دوري اثناء فترة استخدامها مع مرور الوقت، فمثلا كفاءة الخلية الشمسية تكون اعلى في السنة الاولى من تشغيلها عن ما هي عليه في السنة الثانية (في نفس الظروف) حيث ان كفاءة الخلايا الشمسية تتناقص كل سنة بمعدل يتراوح بين 0.4%-1% تقريبا. وهذا يعني انه بعد مرور حوالي 25 سنة على تشغيل الخلايا الشمسية فان كفائتها ستكون حوالي 80% من كفائتها الاصلية عندما كانت جديدة (قبل التشغيل الاول).
ومن الطريف بالموضوع انه لا احد يعلم فعليا ماذا سيحدث للخلايا الشمسية بعد 25 سنة لان تقنية الخلايا الكهروضوئية (photovoltaics) هي تقنية جديدة لم يمضي عليها فعليا 25 سنة. لهذا فان جميع التقارير التي تتحدث عن العمر الافتراضي للخلايا الشمسية تتحدث عما هو متوقع بناء على دراسات مخبرية. وحيث انه جرى تعديلات على تقنية تصنيع الخلايا الشمسية فانه يعتقد ان الخلايا الشمسية في يومنا هذا قادرة على توليد الكهرباء لحوالي 40 سنة قادمة ، ولكن جميع الشركات التي تصنعها تقدمها على انها تستطيع العمل ل 20 سنة. وكذلك يتم احتساب التكلفة والجدوى الاقتصادية لهذه الانظمة على افتراض ان الخلايا الشمسية فيها ستدوم لـ 20 سنة.
================
منظم الشحن solar charge controller
منظم الشحن (solar charge controller) او ما يسمى بـ “متحكم الشحن” لبطارية -بطاريات- نظام الخلايا الشمسية هو جهاز يستخدم في نظام توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية ويعرف منظم الشحن ببساطة على انه
جهاز الكتروني يقوم على تنظيم الجهد الكهربائي الوارد من الخلايا الشمسية قبل مروره الي بطاريات الطاقة الشمسية والصادر من البطارية الى الحمل الكهربائي وذلك للمحافظة على البطاريات المستخدمة والتاكد من شحنها واستخدامها بصورة أمثل.
طريقة عمل منظم الطاقة الشمسية
ان احد اهم الاهداف الاساسية لمنظمات الشحن تنظيم شحن البطاريات بمعنى السماح بالشحن الكامل للبطاريات دون الوصول إلى حالة الشحن الزائد ,كما ان منظمات الشحن تمنع عودة التيار من البطاريات إلى الخلايا الشمسية في المساء (حيث في الظلام تعتبر الخلية الشمسية كحمل مستهلك للطاقة).
من اهم الميزات التي يوفرها لنا منظم الشحن:
تنظيم الجهد الكهربائي الوارد من الخلايا الشمسية قبل مروره الي بطاريات الطاقة الشمسية.
حماية الخلايا الشمسية من التلف وذلك بمنع مرور التيار الكهربائي بشكل عكسي من البطاريات الى الخلايا الشمسية.
فصل التيار الكهربائي من البطارية (البطاريات) عند وصولها الى حدودها الدنيا من التخزين وكذلك فصل التيار عند وصولها اى حدودها القصوى من التخزين.
يحمي النظام من التيارات الكهربائية الزائدة او الناقصة او المتقلبة بفضل احتواءه على فيوزات ودوائر خاصة لذلك.
يعمل كنظام مراقبة عن طريق المقاييس المستخدمة فيه بحيث يمكن أن يعطي ضوء إنذار عند حالات العمل غير النظامية.
يتوفر في السوق العديد من منظمات الشحن بمختلف الانواع والمواصفات والصورة التالية تظهر احد منظمات شحن الانظمة الشمسية المستخدمه على سبيل المثال لا الحصر.
http://gogreen.blooogle.com/blog/wp-content/uploads/2015/11/PWM-Solar-Controller3.jpg
الاسلاك الموصوله بـ “منظم الشحن”
يحتوي اي منظم شحن على اختلاف نوعه على 3 ازواج (كل زوج يحتوي على قطب موجب وقطب سالب) من المداخل والمخارج وهي كالتالي:
زوج للاسلاك القادمة من الخلايا الشمسية (القطب الموجب والقطب السالب) وتظهر في الصورة اعلاه على الجانب الايسر.
زوج من الاسلاك (قطب موجب وقطب سالب) الذاهبة الى البطارية او مجموعة البطاريات التي سوف يتم شحنها وتظهر في الصورة اعلاه في الوسط في الجزء السفلي من متحكم الشحن.
زوج من الاسلاك (قطب موجب وقطب سالب) وهي الاسلاك التي سوف يتم رطبها بمصدر الطاقة التي نود تشغيلها من خلال النظام الشمسي وتظهر في الصورة اعلاه على الجانب الايمن من منظم الشحن.
تطبيق عملي لاستخدام منظم الشحن
لمشاهدة تطبيق عملي لاستخدام منظم الشحن (متحكم الشحن) solar charge controller انصحك بمشاهدة الفيديو التالي:
https://www.youtube.com/watch?v=PXlc3jPd5Zw
انواع منظمات الشحن المستخدمة في انظمة الخلايا الشمسية
هناك عدة انواع من منظمات الشحن (منظم شحن الطاقه الشمسيه) واهم نوعين اساسين هما (PWM) و MPPT والتالية هو توضيح ومقارنة بين انواع منظمات الشحن:
منظم الشحن PWM
منظم الشحن من نوع (PWM) وهي اختصارا للكلمات (Pulse-width modulation) وسمي بهذا الاسم لان المنظم من هذا النوع يقوم بارسال التيار الكهربائي الى البطارية على شكل نبضات كهربيائة تسمى (pluse) ويقوم هذا النوع بتعديل عرض النبظات وفقا لحجم التيار الكهربائي المخزن في البطارية. ويمكن استخدامه في الانظمة الصغيره او الانظمة التي تكون درجة حرارة الخلايا الشمسية فيها بين °C45 و °C75.
تتميز المنظمات من نوع PWM بانها اقل ثمنا من المنظمات الاخرى وتصلح للانظمة الصغيره.
منظم الشحن MPPT
سميت هذه المنظمات بـ MPPT بهذا الاسم اختصارا من العبارة الانجليزية (Maximum Power Point Tracking) والتي تشير الى طريقة عمل هذه المنظمات (تتبع نقطة الطاقة القصوى)، وهي عبارة عن محولات تيار كهربائي dc-to-dc والتي يقوم فيها المنظم بتمرير التيار الكهربائي على شكل نبضات من الخلايا الشمسية الى البطاريات بافضل جهد كهربائي يمكن شحن البطاريات من خلالة حيث تعتمد على مبدأ استخلاص الطاقة العظمى الممكنة من الخلايا الشمسية و ذلك عن طريق تغير فرق الجهد (الفولتية) بحيث تعطي أعظم استطاعة خرج لها. ويفضل استخدامها في الانظمة الكبيرة او التي يزيد خرج (فرق الجهد) للتيار الكهربائي الصادر من الخلايا الشمسية عن فرق الجهد الخاص بالبطاريات (مثلا يمكن استخدام خلايا شمسية تنتج تيارا كهربائية قدرة 36 فولت وتمريرة لمنظم شحن من نوع MPPT لشحن بطارية فرق جهدها 12 فولت وهذا الامر غير ممكن في منظمات الشحن من نوع PWM) او عندما تكون درجة حرارة الخلايا الشمسية اقل من 45°C او اعلى من 75°C.
تتميز منظمات الشحن من نوع MPPT بقدرتها على الاستغلال الامثل للتيار الكهربائي القادم من الخلايا الشمسية لشحن البطاريات الا انها بكل تاكيد اغلى ثمنا من المنظمات من نوع PWM
لقراءة المزيد من الفروقات بين منظمات الشحن من نوع PWM و MPPT انصح بتحميل هذا الملف الانجليزي. حيث ان اهم الفروقات هي من حيث طريقة عمل منظم الطاقة الشمسية.
http://gogreen.blooogle.com/downloads/White-paper-Which-solar-charge-controller-PWM-or-MPPT.pdf
======
الفيديو التالي يوضح – باللغة الانجليزية – اهم الفروقات بين التيار المستمر والتيار المتردد (الفرق بين التيار المستمر والتيار المتردد):
https://www.youtube.com/watch?v=vN9aR2wKv0U
===========
أنواع الخلايا الشمسية
عند الحديث عن الخلايا الشمسية يجب الانتباه الى ان هناك العديد من انواع الخلايا الشمسية حيث تختلف هذه الانواع في طريقة تصنيعها والمواد الداخلة في صناعتها وقدرتها على انتاج الطاقة الكهربائية وسعرها ايضا ولهذا سوف احاول من خلال هذة التدوينة ان اتحدث عن انواع الخلايا الشمسية الشائعة.
الخلايا السيليكونية احادية التبلور (Monocrystalline)
http://gogreen.blooogle.com/blog/wp-content/uploads/2015/10/Monocrystalline_cell.jpg
خلية شمسية احادية التبلور
خلية شمسية سيليكونية احادية التبلور
خلية شمسية احادية التبلور
الخلايا السيليكونية أحادية التبلور (Monocrystalline) والتي تسمى ايضا بـ single-crystal silicon وتختصر بـ mono-Si هي عبارة عن خلايا قُطعت من بلورة سيليكون مفردة وكفاءة هذا النوع من الخلايا من 11% إلى 16% اي انها تقوم بتحويل من 11% الى 16% من نسبة الضوء الساقط عليها الى تيار كهربائي، وحتى نفهم ما تعنية هذه الجماية فانه يعني أن امتصاص الخلايا من الإشعاع القادم من الشمس الذي تبلغ قوته 1000 وات لكل متر مربع وذلك في يوم مشمس بالقرب من خط الاستواء أي أن الواحد متر مربع من هذه الخلايا يمتص الإشعاع الشمسي بهذه الكفاءة ينتج ما بين 110 إلى 160 وات.
الخلايا السيليكونية متعددة التبلور (Polycrystalline)
http://gogreen.blooogle.com/blog/wp-content/uploads/2015/10/Polycrystalline_cell.jpg
خلية شمسية سليكونية متعددة التبلور
الخلايا السليكونية متعددة التبلور (Polycrystalline) والتي يطلق عليها ايضا multicrystalline او polycrystals وتختصر بـ multi-Si وهي عبارة عن رقائق من السليكون كُشطت من بلورات سليكون أسطوانية ثم تعالج كيميائيا في أفران لزيادة خواصها الكهربية وبعد ذلك تغطي أسطح الخلايا بمضاد الانعكاس لكي تمتص الخلايا أشعة الشمس بكفاءة عالية وكفاءة هذا النوع من 9 إلى 13%. ولهذا يتضح انها اقل كفائة من الخلايا السيلكونية احادية التبلور. وهي اقل سعرا ايضا.
انواع الخلايا الشمسية
على اليمين خلية شمسية سلكونية متعددة التبلور وعلى اليسار خلية شمسية سليكونية احادية التبلور
اذا بعد معاينتنا للصورة اعلاه فاننا سوف نستطيع في اي وقت معرفة نوع اي خلية شمسية نصادفها او نقوم بشرءاها وذلك فقط بمجرد النظر اليها.
الخلايا السيليكونية المورفية أو خلايا الفيلم الرفيع (Amorphous)
http://gogreen.blooogle.com/blog/wp-content/uploads/2015/10/thin-film.jpg
خلايا الفيلم الرفيع
خلايا الفيلم الرفيع
الخلايا السيليكونية المورفية او خلايا الفلم الرفيع (amorphous) والتي تسمى ايضا thin film وتختصر بـ a-Si وفيها فانه يتم ترسيب مادة السيليكون على هيئة طبقات رفيعة علي أسطح من الزجاج أو البلاستيك لذلك فإن تصنيع هذه الخلايا يتم بتقنية سهلة ولكن كفاءتها أقل من 3 إلى 6% وأسعارها أيضا أقل من احادية ومتعددة التبلور. وهي مناسبة لتطبيقات من 40 وات وما دون.
مقارنة بين انواع الخلايا الشمسية
الخلايا السيليكونية أحادية التبلور (Monocrystalline) تعتبر غالية الثمن حيث صعوبة التقنية التي يتم تصنيعها من خلالها واستهلاك الطاقة اثناء عمليات التصنيع الا ان كفائتها في انتاج التيار الكهربائي تعتبر اكبر مقارنة بالخلايا السيليكونية متعددة التبلور (Polycrystalline) الا ان تكلفة تصنيع وانتاج الخلايا السليكونية متعددة التبلور تعتبر اقل من الخلايا السيليكونية احادية التبلور وهذا ما يفسر سبب سعرها المنخفص مقارنة بمتعددة التبلور.
ولهذا نجد ان الاغلى سعرا والافضل كفائه هي الخلايا السليكونية احادية التبلور(Monocrystalline) ثم يليها الخلايا السيلكونية متعددة التبلور (Polycrystalline) ثم ياتي بعدهما الخلايا المورفية (Amorphous).
لهذا فانه عند قيامك على شراء خلايا شمسية تاكد من حصولك على النوع المطلوب بالاعتماد على الميزانية الموضوعة للمشروع وعلى التيار الكهربائي الذي تتوقع من مشروعك ان ينتجه.
