تعمل الطاقة الشمسية عن طريق تحويل الطاقة من الشمس إلى طاقة كهربائية.. هناك نوعان من الطاقة المولدة من الشمس لاستخدامنا وهي الكهرباء والحرارة.
يتم توليد كلا النوعين من الطاقة من خلال استخدام الألواح الشمسية، والتي تتراوح في الحجم من أسطح المنازل إلى مزارع الطاقة الشمسية الممتدة على مساحات شاسعة من الأراضي.
هل الطاقة الشمسية مصدر طاقة نظيف؟
تُعد الطاقة الشمسية مصدر طاقة متجدد وغير محدود ولا تنتج أي انبعاثات غازات دفيئة ضارة، طالما استمرت الشمس في السطوع، سيتم إطلاق الطاقة.
البصمة الكربونية للألواح الشمسية صغيرة جدًا بالفعل، حيث أنها تدوم لأكثر من 25 عامًا، بالإضافة إلى ذلك، يتم إعادة تدوير المواد المستخدمة في الألواح بشكل متزايد، وبالتالي ستستمر البصمة الكربونية في التقلص.
متى تم اكتشاف الطاقة الشمسية؟
استخدم البشر الطاقة الشمسية منذ القرن السابع قبل الميلاد عندما استخدم البشر ضوء الشمس لإشعال النيران عن طريق عكس أشعة الشمس على الأجسام اللامعة.
وفي وقت لاحق، في القرن الثالث قبل الميلاد، استخدم اليونانيون والرومان الطاقة الشمسية مع المرايا لإضاءة المشاعل في الاحتفالات الدينية.
اكتشاف التأثير الكهروضوئي
في عام 1839، عندما كان عمره 19 عامًا فقط، اكتشف الفيزيائي الفرنسي إدموند بيكريل التأثير الكهروضوئي (PV) أثناء تجربته على خلية مصنوعة من أقطاب كهربائية معدنية في محلول موصل، وأشار إلى أن الخلية تنتج المزيد من الكهرباء عندما تتعرض للضوء، وكانت خلية كهروضوئية.
في عام 1954 ولدت التكنولوجيا الكهروضوئية عندما قام داريل شابين وكالفن فولر وجيرالد بيرسون بتطوير خلية السيليكون الكهروضوئية في مختبرات بيل في عام 1954 – أول خلية شمسية قادرة على امتصاص وتحويل ما يكفي من طاقة الشمس إلى طاقة لتشغيل المعدات الكهربائية اليومية.
اليوم، يتم تشغيل الأقمار الصناعية، والمركبات الفضائية التي تدور حول الأرض، بالطاقة الشمسية.
حصة توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية عالميًا من 2010 إلى 2023
– 2010
0.15%
– 2011
0.29%
– 2012
0.43%
– 2013
0.57%
– 2014
0.83%
– 2015
1.07%
– 2016
1.33%
– 2017
1.75%
– 2018
2.18%
– 2019
2.64%
– 2020
3.2%
– 2021
3.75%
– 2022
4.59%
– 2023
5.52%
كيف يتم إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية؟
عادة ما تكون الألواح الشمسية مصنوعة من السيليكون، أو مادة أخرى من أشباه الموصلات يتم تركيبها في إطار لوحة معدنية مع غلاف زجاجي. عندما تتعرض هذه المادة لفوتونات ضوء الشمس (حزم صغيرة جدًا من الطاقة) فإنها تطلق إلكترونات وتنتج شحنة كهربائية.
تولد هذه الشحنة الكهروضوئية تيارًا كهربائيًا (على وجه التحديد، التيار المباشر أو DC)، والذي يتم التقاطه بواسطة الأسلاك الموجودة في الألواح الشمسية. يتم بعد ذلك تحويل كهرباء التيار المستمر إلى تيار متردد (AC) بواسطة العاكس. التيار المتردد هو نوع التيار الكهربائي المستخدم عند توصيل الأجهزة بمقابس الحائط العادية.
