لذا، فإن GRANDTECH هنا لتعريفكم جميعًا بشكل مهم للغاية من أشكال الطاقة: الكهرباء. الكهرباء هي شيء نستخدمه كل يوم، ولكن هل تعلم من أين تأتي؟ هل رأيت والدتك أو والدك يوصل هاتفهما بالتيار الكهربائي لشحنه؟ أو رأيت معلمك يضيء ضوءًا في الفصل الدراسي؟ حسنًا... هذا يتطلب الكهرباء أيضًا، أليس كذلك؟ ولكن ما هو مصدر هذه الطاقة الكهربائية؟ المصدر النهائي للكهرباء هو الشمس!
يمكن استخدام الطاقة الشمسية المتجددة لإنتاج الكهرباء بطريقة رائعة اكتشفها العلماء، وتسمى هذه التكنولوجيا الفريدة بطارية ليثيوم أيون قابلة لإعادة الشحنالخلايا الشمسية: الخلايا الكهروضوئية عبارة عن مكونات صغيرة يمكن تجميعها معًا لتكوين نظام أكبر. تنتج الخلايا الكهروضوئية الكهرباء عندما يسقط عليها ضوء الشمس. يُصنف هذا على أنه نوع من الكهرباء كنا نعتقد أنه يُعرف باسم "الطاقة المتجددة" لأنها تأتي من الشمس، نعم الشمس، والتي يبدو أنها ليس لها تاريخ انتهاء صلاحية. أليس هذا مدهشًا؟
السيليكون مادة عالية الجودة تعمل كمكون خام للخلايا الكهروضوئية. السيليكون مادة متعددة الاستخدامات، ويمكن صنعها بأشكال مختلفة. كما أنه موصل ممتاز للكهرباء، وهو أمر مهم للغاية أيضًا. يؤدي هذا إلى حدوث تفاعل عندما تصطدم أشعة الشمس بالسيليكون في الخلية الكهروضوئية مما يجعل بعض الجسيمات الصغيرة تسمى الإلكترونات تتحرك، وهذا ما يسمى الآن بالكهرباء. وبشكل أكثر دقة، فإن حركة الإلكترونات هي التي تنتج التيار الكهربائي. هذا التيار الكهربائي هو الطاقة التي نستخدمها لتشغيل هواتفنا وأجهزتنا اللوحية وحتى منازلنا!
في الواقع، تأتي الخلايا الكهروضوئية في جميع أنواع الأحجام والأشكال. تأتي الخلايا الكهروضوئية بأحجام صغيرة بحجم آلة حاسبة لمدينة بأكملها. يتم وضع مجموعة من الخلايا الكهروضوئية معًا للحصول على ما نعرفه باسم "اللوحة الشمسية". غالبًا ما يتم تثبيت الألواح الشمسية على أسطح المنازل، لتوفير الإضاءة وكذلك غالبًا ما تكون مناسبة للعديد من الأجهزة الكهربائية الأخرى. إذا كنت تستخدم الخلايا الكهروضوئية الشمسية في المنزل، فيمكنك تثبيت الألواح الكهروضوئية المثبتة على السطح. ستذهب هذه الكهرباء لتشغيل منزلك في كل مرة تحصل فيها هذه الألواح على دفعة صغيرة من أشعة الشمس. أليس هذا رائعًا ومثيرًا؟
هل تعلم أن هناك أنواعًا عديدة من الخلايا الكهروضوئية؟ أحدها مصنوع للطقس البارد والآخر يعمل بشكل أفضل في الطقس الحار. (ونعم، بعض الخلايا الكهروضوئية مصنوعة باستخدام مركبات من مواد أخرى غير السيليكون!) وذلك لأن الباحثين ما زالوا يكتشفون طرقًا لجعل الخلايا الكهروضوئية أكثر كفاءة. ويتلخص هدفهم في تطوير خلايا قادرة على العمل بكفاءة أكبر وفي مجموعة متنوعة من الظروف.