خصومات أبريل المميزة

خصومات أبريل المميزة | خصومات تصل ل 90% سجل قبل ان ترتفع مجددا،، المقاعد شارفت على الانتهاء.

شاهد الخصومات

تسجيل الدخول تسجيل

تطور الخلايا الشمسية: من البداية حتى الابتكارات الحديثة

انشىء من قبل Eng- Motasem Khawaldeh في Solar Energy 16 أبريل 2024

1702

تعتبر الطاقة الشمسية، التي تستخرج من خلال الخلايا الكهروضوئية، واحدة من أكثر مصادر الطاقة المتجددة والواعدة في العالم اليوم. رحلة الخلايا الشمسية من بداياتها حتى الوصول إلى مستوى التطور الحالي هي دليل على الابتكار البشري والتفاني نحو حلول الطاقة المستدامة.

١. التطوير الأولي:

تعود فكرة تحويل أشعة الشمس إلى كهرباء إلى القرن التاسع عشر، مع التجارب الأولية التي أجراها العلماء مثل ألكسندر إدمون بيكريل في عام 1839. ومع ذلك، لم تظهر الخلية الشمسية العملية الأولى التي صُنعت من السيليكون إلا في عام 1954 من قبل مختبرات بيل، مما يمثل بداية جديدة في تكنولوجيا الطاقة الشمسية.

٢. سيطرة السيليكون:

سرعان ما أصبحت خلايا السيليكون الشمسية التكنولوجيا السائدة بسبب كفاءتها وموثوقيتها. خلال النصف الثاني من القرن العشرين، تركزت الأبحاث على تعزيز كفاءة الخلايا المصنوعة من السيليكون، مما أدى إلى تقدم كبير في عمليات التصنيع وتصاميم الخلايا.

٣. الابتكارات في الأغشية الرقيقة:

في أواخر القرن العشرين، ظهرت تقنيات الأغشية الرقيقة كبدائل للخلايا الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون. تقنيات الأغشية الرقيقة، مثل مركب كادميوم تيلوريد (CdTe) وسيلينيد النحاس الإنديوم الغاليوم (CIGS)، قدمت مزايا مثل المرونة والخفة وتكاليف الإنتاج المنخفضة، مما فتح آفاقاً جديدة لدمج الطاقة الشمسية في مجموعة متنوعة من التطبيقات.

٤. تحسين الكفاءة:

أدت التقدمات في علم المواد والهندسة إلى تحسين مستمر في كفاءة الخلايا الشمسية على مر السنين. أدت الابتكارات في الهياكل النانوية والخلايا المتعددة ومواد البيروفسكايت إلى دفع حدود الكفاءة، حيث تمكنت بعض الخلايا التجريبية من تحقيق كفاءة تفوق 25%.

٥. التقنيات الناشئة:

شهدت السنوات الأخيرة ظهور مفاهيم وتقنيات جديدة للخلايا الشمسية تهدف إلى تحسين الكفاءة وتقليل التكاليف. يشمل ذلك الخلايا الضوئية العضوية (OPVs) وخلايا الطاقة الشمسية المحسنة بواسطة الصبغات (DSSCs)، والخلايا المتعددة التي تجمع بين مواد متعددة لالتقاط طيف أوسع من أشعة الشمس.

٦. التطلعات المستقبلية:

بالنظر إلى المستقبل، فإن مستقبل الخلايا الشمسية يحمل وعودًا كبيرة. تستمر الأبحاث في التركيز على تحسين الكفاءة والمتانة والاستدامة، بالإضافة إلى خفض التكاليف لجعل الطاقة الشمسية أكثر وصولاً وانتشاراً. مع الابتكارات والاستثمارات المستمرة في تكنولوجيا الطاقة الشمسية، فإن الخلايا الشمسية مستعدة للعب دوراً محورياً في تشكيل مستقبل الطاقة النظيفة.

من البدايات المتواضعة إلى الابتكارات الحديثة، يعكس تطور الخلايا الشمسية السعي الحثيث نحو مستقبل الطاقة الأكثر نظافة واستدامة.

المراجع

"History of Solar Energy." NASA.

Green, M. A. (2001). "Silicon solar cells: advanced principles and practice." UNSW Press.

Jackson, P., & Hariskos, D. (2016). "New world record efficiency for Cu (In, Ga) Se2 thin-film solar cells beyond 22%." Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 24(6), 879-892.

Green, M. A., Emery, K., Hishikawa, Y., Warta, W., & Dunlop, E. D. (2015). "Solar cell efficiency tables (version 45)." Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 23(1), 1-9.

Kojima, A., Teshima, K., Shirai, Y., & Miyasaka, T. (2009). "Organometal halide perovskites as visible-light sensitizers for photovoltaic cells." Journal of the American Chemical Society, 131(17), 6050-6051.

IPCC, 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S. L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M. I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J. B. R. Matthews, T. K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press. In Press.

هل كانت المقالة مفيدة ؟

التعليقات (0)

Eng- Motasem Khawaldeh

Instructor role

مشاركات المؤلف

الفئات

Announcements Articles Events News Solar Energy Wind Energy Geothermal Energy Green Hydrogen Saudi Arabia News Solar Energy Careers Renewable Energy Civil Engineering Structural Engineering Water Engineering Information Engineering Application Development Software Development

المقالات الاخيرة

Kt "الصفاء السمائي" أو "معامل الشفافية السمائية" ("Clearness Index")