مزايا التحويل المباشر للطاقة الشمسية الى طاقة كهربائية

المؤلف:  د. سعود يوسف عياش

المصدر:  تكنولوجيا الطاقة البديلة

الجزء والصفحة:  ص231 – ص232

24-6-2021

1967

مزايا التحويل المباشر للطاقة الشمسية الى طاقة كهربائية

في التحويل المباشر تقوم الخلايا الشمسية بإنتاج الكهرباء دونما حاجة الى أجهزة وسطية ودونما حاجة للدخول في عمليات تحويل الطاقة من نوع الى آخر، أي تحويل طاقة فوتونات ضوء الشمس الى طاقة كهربائية، والتيار الكهربائي الناتج من عملية التحويل هذه هو تيار مباشر كالتيار الذي تولده البطاريات الجافة وليس بتيار متردد كالتيار الناتج من مولدات الكهرباء في محطات الطاقة، غير أن هذا لا يشكل عقبة تذكر ذلك أن هناك أجهزة تقوم بتحويل التيار المباشر الى تيار متردد واستخدامه في التطبيقات المختلفة.

يعتبر غياب الأجهزة الوسيطة كالمكائن الحرارية وغياب الدخول في عمليات تحويل الطاقة من نوع الى آخر من مزايا التحويل المباشر للطاقة الشمسية لإنتاج الطاقة الكهربائية على التحويل الحراري، وبالإضافة الى ذلك فان الكفاءة القصوى للخلايا الشمسية في توليد الطاقة الكهربائية تماثل كفاءة محطات الطاقة الحرارية المستخدمة لذات الغرض، فالخلايا الشمسية الشائعة الاستعمال تعمل بكفاءة تبلغ حوالي 10-12% وهناك بعض التجارب التي تشير الى امكان رفعها الى 15% واذا ما تم نجاح فكرة تركيز الضوء على الخلايا الشمسية باستعمال المرايا والأسطح العاكسة فقد ترتفع هذه النسبة الى أكثر من ذلك، أما الكفاءة القصوى المتوقعة فهي في حدود 25% وهي ما تعادل كفاءة محطات توليد الطاقة الكهربائية تقريبا.

تمتاز لخلايا الشمسية أيضا في أن انتاجها من الطاقة الكهربائية يتناسب طرديا مع الاشعاع الشمسي الساقط عليها، ومع تغير شدة الاشعاع تتغير الطاقة الناتجة، لكن المعلوم أن مقدار الطاقة الكهربائية يتحدد بقوة التيار الكهربائي ومقدار لجهد الكهربائي، وفي حالة الخلايا الشمسية فان تغير الاشعاع الشمسي يؤدي الى تغير في شدة التيار فقط دون أي تغير في الجهد الكهربائي.