تستفيد الألواح الشمسية من أحد أقوى موارد الطبيعة حتى الآن؛ وهو الطاقة التي تنتجها الشمس.

تستخدم الألواح الشمسية، المعروفة أيضًا باسم الأنظمة الكهروضوئية، تقنية أشباه الموصلات لتحويل الطاقة من ضوء الشمس إلى كهرباء يمكنها تشغيل منزلك.

لكن، هل هي الحل الصحيح لمنزلك؟

بدأ العديد من مالكي المنازل في جميع أنحاء العالم في النظر إلى الطاقة الشمسية على أنها حل بديل عملي للطاقة، ومع دخول الطاقة الشمسية إلى أسواق الطاقة الرئيسية، فإن السؤال الكبير هو: كيفية عمل الطاقة الشمسية للمنازل؟

في المتوسط​​ يتم تركيب أكثر من 4000 لوحة شمسية في المملكة المتحدة كل شهر. إن الشعبية المتزايدة للألواح الشمسية تعني أن الأسعار قد انخفضت بنسبة 60٪ خلال العقد الماضي.

انخفضت أسعار الألواح الشمسية بشكل مطرد على مدى السنوات الماضية، حيث تم اكتشاف تقنيات جديدة لجعل مكونات الطاقة الشمسية أكثر كفاءة من حيث التكلفة. علاوة على ذلك، لا تُساعد الألواح الشمسية في تقليل فواتير الطاقة فحسب، بل يمكنها أيضًا مساعدتك في كسب المال من فائض الكهرباء المتولدة.

إذن، الفوائد الرئيسية الثلاث للألواح الشمسية هي:

• الكهرباء على مدار العام: تولد الألواح الشمسية كهرباء نظيفة وخالية من الانبعاثات لتزويد منزلك بالطاقة على مدار العام، في حين أن عمرها الطويل الذي يزيد عن 25 عامًا يجعلها استثمارًا جيدًا على المدى الطويل.
• قم بزيادة القيمة السوقية لممتلكاتك واكسب المال من المنح الشمسية: يعد بيع الكهرباء الفائضة الناتجة عن الألواح الشمسية ميزة أخرى توفرها الألواح الشمسية. لن تكسب المال من الألواح الشمسية فحسب، بل ستزيد أيضًا من القيمة السوقية لمنزلك.
• قلل من بصمتك الكربونية: يُقلل المنزل الذي يعمل بالطاقة الشمسية من البصمة الكربونية، ويساعد في القضاء على الانبعاثات الضارة المحلية.

في خطوات بسطية سوف نشرح لك ما هي آلية عمل الألواح الشمسية.

عند سقوط الأشعة الشمسية على الخلية الشمسية تعمل الطبقة المضادة للانعكاس على احتجاز الضوء الساقط بفعالية عن طريق تعزيز انتقاله إلى الطبقات التالية، وعندما تتعرض الشريحة السالبة لأشعة الشمس، فإن طاقة الفوتونات تنتقل إلى الإلكترونات في منطقة التكافؤ لتصبح قادرة على الانتقال إلى منطقة التوصيل في الشريحة السالبة، وبالمقابل تنتقل الفجوات الموجبة إلى منطقة التوصيل بالشريحة الموجبة، لينتج عن ذلك فرق جهد بين سطحي الوصلة الثنائية، ويمكن الربط بين السطحين بواسطة موصل كهربائي للحصول على تيار كهربائي في دائرة كهربائية، حيث تمر الإلكترونات من الوصلة السالبة إلى الوصلة الموجبة في الدائرة الكهربائية، وبذلك قمنا بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية.

ومن الجدير ذكره، أنه عند فتح الدارة الخارجية للخلية، تنتج الخلية شدة تيار قيمته 0.07 أمبير وفرق جهد قيمته 0.6 فولت، وبذلك تنتج قدرة كهربائية قيمتها 0.04 واط (حسب العلاقة: القدرة الكهربائية = التيار× فرق الجهد)، فإذا أردنا تشغيل مضخة قدرتها 187 واط سنحتاج إلى مصفوفة من مئات الخلايا الشمسية المتصلة على التوالي والتوازي، بحيث تحدد الخلايا المتصلة على التوالي مقدار فرق الجهد المولَد، في حين تمثل الخلايا المصفوفة على التوازي شدة التيار الكهربائي، كما يجب الأخذ بالاعتبار أن المتر المربع الواحد من المصفوفة يولّد تيارًا مقداره 4 أمبير وقدرة كهربائية بمقدار 48 واط، ولتشغيل المضخة ستحتاج إلى 4 مصفوفات مساحة كل منها متر مربع، وتحتوي على 5000 خلية شمسية متصلة على التوالي والتوازي.

كم يحتاج المنزل من الطاقة الشمسية؟

من ضمن ما يتم البحث عنه في كيفية عمل الطاقة الشمسية للمنازل هو كم من الطاقة الشمسية سأحتاج، وفيما يلي نوضح لكم تكلفة هذا الكم:

1. سعر الطاقة الشمسية بالنسبة للاستهلاك المنزلي تقدر بـ 84.8 قرشًا لكل كيلو وات في الساعة.
2. ومن 200 إلى 500 كيلو وات بسعر 97.3 قرشًا لكل كيلو وات / ساعة.
3. ومن 500 كيلو وات حتى 20 ميجاوات بسعر 13.6 سنت دولار لكل كيلو وات في الساعة.
4. أي ما يعادل 97.3 قرشًا كل كيلو وات / ساعة، ومن 20 ميجا وات حتى 50 ميجاوات بسعر 14.34 سنت دولار لكل كيلو وات / ساعة بما يعادل 102.5 قرشًا.

 

 الخلاصة:

نحب أن نؤكد لكم في موضوع كيفية عمل الطاقة الشمسية للمنازل أن الخيارات واسعة، وأيًّا كان حاجتك ستجدها في تكنولوجيا الطاقة الشمسية.