برزت الواح طاقة شمسية كحل فعّال لتوليد الطاقة الكهربائية من أشعة الشمس مع تزايد الحاجة للطاقة حول العالم. حيث تستخدم هذه الألواح تقنية الخلايا الشمسية لتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية. مما يساهم في تقليل الانبعاثات الكربونية وتقليل الاعتماد على مصادر الطاقة التقليدية، ومع التقدم التكنولوجي وتراجع تكاليف التصنيع. أصبحت الألواح الشمسية خيارًا متاحًا وميسرًا للاستخدام في المنازل والشركات على حد سواء.

أنواع الواح طاقة شمسية

توجد عدة أنواع من الألواح الشمسية، وكل نوع يمتاز بمميزات وعيوب خاصة، كما أن لكل نوع منهم استخداماته المثلى، وفيما يلي إليك أبرز تلك الأنواع:

الألواح الشمسية الكريستال

• الألواح الأحادية البلورية (Monocrystalline)، وتُصنع من سيليكون بلوري واحد، وتتميز بكفاءة عالية في تحويل الطاقة، وتحتاج لمساحة أقل لتركيبها.
• الألواح المتعددة البلورية (Polycrystalline)، وتتكون من سيليكون متعدّد البلورات، وهي أقل كفاءة مقارنة بالأحادية لكنها غالبًا ما تكون أقل تكلفة.

الألواح الشمسية الرقيقة

تُصنع من مواد شبه موصلة، مثل: الكادميوم تيلورايد أو السيليكون غير المتبلور، وتتميز بخفة وزنها ومرونتها، لكنها عادةً أقل كفاءة وتحتاج لمساحة أكبر.

الألواح الشمسية الهجينة

تجمع بين الخصائص الهجينة للألواح الأحادية والمتعددة البلورات أو حتى الجمع بين الألواح الكهروضوئية والألواح الحرارية. مما يوفر كفاءة أعلى في الاستفادة من أشعة الشمس.

الألواح الشمسية المركبة

تحتوي على تقنيات، مثل: الخلايا الشمسية العضوية أو تقنية البيروفكسايت. وتُظهر هذه الألواح إمكانيات واعدة في البحوث، لكن تجاريًّا لا تزال بحاجة لتطوير وتحسين.

لألواح الشمسية الشفافة

يمكن استخدامها كزجاج نوافذ، مما يعزز إمكانية إنتاج الطاقة الشمسية في المباني دون الحاجة لألواح منفصلة.

ما هي التقنيات المختلفة المستخدمة في إنتاج الطاقة الشمسية؟

إنتاج الطاقة الشمسية يعتمد على عدة تقنيات، وكل تقنية تتناسب مع استخدام معين، والتي تتمثل في النقاط التالية:

الخلايا الشمسية الكهروضوئية (PV)

تستخدم لتحويل ضوء الشمس مباشرةً إلى كهرباء باستخدام تأثير الكهروضوئية، حيث يمكن استخدام الألواح الشمسية الكريستال أو الرقيقة فيها.

أنظمة الطاقة الشمسية الحرارية

تعتمد على استخدام حرارة الشمس لتوليد البخار أو تسخين السوائل، مما يُستخدم لتوليد الكهرباء. وتُستخدم عادةً في محطات الطاقة الشمسية الكبيرة، على سبيل المثال: الألواح الشمسية الحرارية وأنظمة الطاقة الشمسية المركزة (CSP).

أجهزة التركيز الشمسي

تستخدم مرايا أو عدسات لتركيز أشعة الشمس على نقطة معينة، مما يتسبب في تسخين سائل يحمل الحرارة، التي تُستخدم بعد ذلك لتوليد الكهرباء.

الطاقة الشمسية المركبة

تستخدم مزيجًا من تقنيات الخلايا الشمسية الكهروضوئية والخلايا الشمسية الحرارية لتوفير كفاءة أعلى في الاستفادة من الطاقة

الطاقة الشمسية المتحركة

تعتمد على أنظمة تتبع شمسية تتابع حركة الشمس على طول اليوم، مما يزيد كمية الطاقة المجمعة.

تكنولوجيا الخلايا الشمسية العضوية

تستخدم مواد عضوية لتوليد الكهرباء من ضوء الشمس، ومع ذلك لا تزال تلك التقنية في مراحل البحث والتطوير، على الرغم من كونها تقنية مرنة وسهلة الإنتاج.

تقنيات تخزين الطاقة الشمسية

تشمل البطاريات والخزانات الحرارية، حيث تُستخدم لتخزين الطاقة التي يتم إنتاجها خلال النهار لاستخدامها في الليل أو في أوقات الطلب العالي.

إن الواح طاقة شمسية تمثل مستقبل الطاقة المستدامة، حيث توفر حلاً فعالاً لمواجهة التحديات البيئية والطاقة، وبفضل التطورات المستمرة في تقنيات الطاقة الشمسية، يمكننا التطلع إلى تحقيق بيئة أنظف وتحسين جودة الحياة للأجيال القادمة، ولذلك يمكن القول إن استخدام الألواح الشمسية لا يساهم فقط في توفير الطاقة، بل يسهم أيضًا في الحفاظ على كوكبنا للأجيال المقبلة، مما يجعلها خيارًا ذكيًّا ومفيدًا للجميع.