كيف يتم توليد الطاقة الشمسية؟

•••Guenter Guni / إستوك / جيتي إيماجيس

لتوليد الطاقة الشمسية ، يجب جمع الفوتونات المشعة من الشمس إلى الأرض ، وتحويلها إلى تنسيق قابل للاستخدام ثم تسليمها إلى جهاز إلكتروني أو شبكة كهربائية. تُستخدم مصفوفات الخلايا الكهروضوئية عادةً لتجميع الطاقة من الشمس وتحويلها إلى كهرباء. يتم استخدام العاكس لتحويل الكهرباء من المصفوفة الكهروضوئية إلى تنسيق يمكن استخدامه لتشغيل معظم الأجهزة والتأكد من تناسق مستوى الجهد. أخيرًا ، يمكن توفير الطاقة للشبكة الكهربائية أو مباشرة إلى المنزل أو العمل أو أي موقع آخر للاستخدام الفوري. أيضًا ، تتمتع بعض الأنظمة أيضًا بالقدرة على تحريك مجموعة الخلايا بحيث تظل في أفضل وضع لجمع الطاقة الشمسية.

•••مودبورد / مودبورد / جيتي إيماجيس

المصفوفات الكهروضوئية (PV) هي مجموعات من الخلايا الكهروضوئية متصلة ببعضها البعض لتزويد طاقة أكثر مما يمكن أن توفره خلية واحدة. تصنع الخلايا الكهروضوئية من السيليكون المعالج بشكل خاص والذي يتم تصنيعه بحيث يكون للمادة جانب إيجابي وجانب سلبي ، مما يسمح لها بنقل الكهرباء. ثم يتم توصيل الخلية بعدة خلايا أخرى باستخدام موصلات معدنية ؛ هذه المجموعة من الخلايا متصلة بإطار للدعم ، مما يجعل وحدة PV. يتم توصيل الوحدات معًا لإنشاء مجموعة PV ذات خرج كهربائي واحد يمكن توصيله ببقية النظام.

•••صوفي جيمس / إستوك / جيتي إيماجيس

الطاقة الشمسية التي تولدها المصفوفة الكهروضوئية هي كهرباء تيار مباشر (DC) ، والتي لا يمكن استخدامها من قبل العديد من الأجهزة الإلكترونية أو عادت إلى الشبكة الكهربائية لأنها تستخدم التيار المتردد (AC) قوة. أيضًا ، لا تولد المصفوفات الشمسية قدرًا ثابتًا من الطاقة بسبب الاختلافات في كمية الضوء التي تضرب الخلايا الكهروضوئية. يقوم العاكس والمحول بتصحيح هذه المشكلات عن طريق تعديل كمية ونوع الطاقة الكهربائية التي يوفرها النظام. يقوم العاكس بتحويل طاقة التيار المستمر إلى طاقة تيار متردد يمكن استخدامها بواسطة الأنظمة الكهربائية الأخرى ويضمن ثبات مستوى الجهد الذي يوفره النظام.

•••صور Zoonar RF / Zoonar / Getty Images

نظرًا لأن كمية الطاقة التي تولدها الخلايا الكهروضوئية ترتبط ارتباطًا مباشرًا بكمية ضوء الشمس التي تضرب منهم ، يتأثر الناتج من نظام الطاقة الشمسية بموضع الصفيف الكهروضوئي فيما يتعلق بـ شمس. لتعظيم كفاءة نظام التوليد ، يمكن استخدام متعقب الطاقة الشمسية ووحدات التحكم في الصفيف. سيتتبع جهاز تعقب الطاقة الشمسية موقع الشمس باستخدام مستشعرات الضوء ؛ يمكن لوحدات التحكم نقل المصفوفات الكهروضوئية بناءً على الإخراج من جهاز تعقب الطاقة الشمسية ، مما يضمن توليد أكبر قدر ممكن من الطاقة الشمسية.

•••فورتيش / إستوك / جيتي إيماجيس

بمجرد تحويل الكهرباء المولدة من مجموعة PV إلى تنسيق قابل للاستخدام ، يمكن استخدامها لتشغيل الأجهزة الكهربائية. يمكن تركيب نظام توليد الطاقة الشمسية بحيث يتم توصيل الطاقة مباشرة إلى أي أجهزة كهربائية متصلة بها أو يمكن توصيلها بالتوازي مع الشبكة الكهربائية.