من ضوء الشمس إلى ضوء المصباح

من ضوء الشمس إلى ضوء المصباح، كيف تعمل الطاقة الشمسية لإنتاج الكهرباء؟

من المعروف أننا ننتج الكهرباء بشكل أساسي بالاعتماد على مصادر غير متجددة أو مكلفة مثل البترول والغاز الطبيعي ، أو مصادر مضرة للبيئة مثل الطاقة النووية، ولكن هناك نوع جديد مازال في المهد ينتظر أن يرى النور ألا وهو الطاقة الشمسية.

كيف تعمل إذا الطاقة الشمسية على إنتاج الكهرباء؛ محولات الطاقة الشمسية تحتوي على ذرات السيليكون التي تتراص مع بعضها في نظام محكوم متصلة مع بعضها عن طريق أربع روابط، هناك نوعان من ذرات السيليكون، أحدهما يسمي النوع N وهو يحتوي على عدد من الإلكترونات الحرة، والآخر هو النوع P ويحتوي على فراغات التي ستذهب إليها الإلكترونات صانعا بذلك منطقة بها شحنات سالبة N ومنطقة بها شحنات موجبة P .

كما نعرف أن الضوء يتكون من جسيمات متناهية الصغر تسمى الفوتونات “photons” عندما تصطدم تلك الإلكترونات بذرات السيليكون المرصوصة في لوح الطاقة الشمسية تؤدي إلى تحرك الإلكترونات من منطقة الذرات N لتدخل الدائرة الكهربية وتولد تيارا كهربيا ثم تعود بعد ذلك إلى الفراغات في منطقة الذرات P .

إنه أمر مدهش حقا، وهنا يأتي السؤال المنطقي وهو لماذا لا تعمم تلك الطريقة في إنتاج الكهرباء؟
أكثر الإجابات بداهة هو أن ضوء الشمس ليس موزعا بالتساوي على كل مناطق الأرض، فبعض المناطق مضيئة والآخر مظلم، كما أن كفاءة تلك الألواح الشمسية تصل إلى 26% فقط، لذا يعمل الخبراء حاليا على التوصل لحلول لهذه العقبات وتعميم الحصول على الكهرباء من الطاقة الشمسية بشكل آمن للبيئة والإنسانية وأقل تكاليفا.