هل من الممكن شحن الألواح الشمسية بدون ضوء الشمس؟

هل من الممكن شحن الألواح الشمسية بدون ضوء الشمس؟

تعد الطاقة الشمسية خيارًا ممتازًا إذا كنت ترغب في تقليل انبعاثات الكربون أو توفير المال على فاتورة الكهرباء. يتم تحويل الضوء وأنواع أخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي إلى كهرباء بواسطة الخلايا الشمسية. لكن ماذا يحدث عندما يحل الظلام؟ هل يمكن شحن خلية شمسية بواسطة مصدر ضوء اصطناعي؟ ستوفر هذه المقالة إجابة لهذا الاستعلام بالإضافة إلى بعض الشرح لكيفية امتصاص الألواح الشمسية للضوء.

هل يمكن شحن الألواح الشمسية في حالة عدم وجود ضوء الشمس؟

قد يفاجئك معرفة ذلك تقنيًا ، نعم. بالإضافة إلى أشعة الشمس ، يمكن أيضًا شحن الألواح الشمسية بواسطة مصادر الضوء المرئي الأخرى. يمكن شحن الخلايا الشمسية عن طريق الإضاءة الاصطناعية مثل المصابيح الفلورية المتوهجة طالما أن الضوء قوي بدرجة كافية.

يحدد نطاق معين من أطوال موجات الضوء ، الموجودة في كل من ضوء الشمس المباشر والضوء الاصطناعي ، الضوء الذي يمكن تحويله إلى طاقة شمسية. لذا فإن الإجابة على السؤال هي نعم ، من الناحية الفنية ، يمكن شحن الخلايا الشمسية بدون أشعة الشمس.

ومع ذلك ، فإن تقنية الخلايا الشمسية الحالية غير قادرة على تحويل الضوء الاصطناعي بشكل فعال إلى أي كمية قابلة للاستخدام من الكهرباء (أعتقد أنك خمنت أن هذا كان قادمًا). دعونا نفحص كيفية التقاط الألواح الشمسية للضوء لتوضيح سبب عدم حدوث ذلك.

يتم استهداف ضوء الشمس بشكل خاص بواسطة الألواح الشمسية.

يمكن للخلية الكهروضوئية (PV) ، المعروفة أيضًا باسم الخلية الشمسية ، إما أن تنعكس أو تمتص أو تمر عبر الضوء الذي يضربها.

تشكل المواد المستخدمة في أشباه الموصلات الخلية الكهروضوئية. عندما يتعرض أحد أشباه الموصلات للضوء ، يتم امتصاص طاقة الضوء ونقلها إلى إلكترونات أشباه الموصلات سالبة الشحنة. تمكن الطاقة الإضافية الإلكترونات من توصيل تيار كهربائي عبر المادة. يمكن استخدام هذا التيار لتزويد منزلك بالطاقة من خلال استخراجه من خلال ملامسات معدنية موصلة ، وهي خطوط تشبه الشبكة على خلية شمسية.

تحدد كمية الطاقة التي يمكن أن تمتصها الخلية الشمسية من مصدر الضوء كفاءتها. تلعب صفات الضوء ، مثل شدته وأطوال موجاته ، دورًا مهمًا في هذا. تمتلك الأطوال الموجية الأقصر طاقة أكبر من الأطوال الموجية الأطول.

تعد "فجوة النطاق" لأشباه الموصلات الكهروضوئية مكونًا مهمًا يحدد الأطوال الموجية للضوء التي يمكن أن تمتصها وتحويلها إلى طاقة. سيؤدي ذلك إلى نطاق محدود من الأطوال الموجية ، مع تجاهل الخلية للأطوال الموجية الأطول والأقصر. يمكن لأشباه الموصلات أن تستخدم الطاقة المتاحة بشكل فعال إذا كانت فجوة النطاق الخاصة بها تتطابق مع الأطوال الموجية للضوء الساطع على الخلية الكهروضوئية.

تم إنشاء الخلايا الشمسية بهدف امتصاص الضوء. معظم الأجزاء المرئية من طيف ضوء الشمس ، وحوالي نصف طيف الأشعة تحت الحمراء ، وبعض الضوء فوق البنفسجي (وإن لم يكن كثيرًا ، مما يجعل مصابيح الأشعة فوق البنفسجية من أقل الأضواء كفاءة لشحن ضوء الشمس) كلها تستجيب للسيليكون التقليدي الخلايا الشمسية.

خلايا شمسية فعالة بشكل لا يصدق

هناك تصميمات متعددة الطبقات تجمع بين السيليكون والشوائب ، ولكل منها منحنى الاستجابة الخاص بها ، لتعزيز كفاءة الخلايا الشمسية. يتم تحويل الأطوال الموجية الأطول بواسطة الطبقة السفلية بينما تمتص الطبقة العلوية الأطوال الموجية الأطول. النتائج النهائية هي إنتاج أفضل للطاقة وكفاءة التحويل.

الضوء الاصطناعي ليس خيارًا جيدًا لشحن الخلايا الشمسية.

نظرًا لأن مصادر الضوء الاصطناعي مثل المصابيح المتوهجة والفلورية تتطابق مع طيف الشمس ، فيمكنها شحن الخلايا الشمسية جزئيًا وحتى توفير الكهرباء للأجهزة الصغيرة مثل الساعات والآلات الحاسبة. ومع ذلك ، بالمقارنة مع أشعة الشمس المباشرة ، لا يمكن للضوء الاصطناعي شحن خلية شمسية بشكل فعال. يحدث هذا بسبب عدد من الأشياء:

تحويل الخسارة: لكي تمتص الخلايا الشمسية وتحول الضوء مرة أخرى إلى كهرباء ، فإن مصدر الضوء الاصطناعي ضروري أولاً. يتم فقد بعض الطاقة أثناء عملية التحويل هذه. هذا يعني أن الطاقة المولدة بهذه الطريقة لن تساوي أبدًا الطاقة التي تم استخدامها لأول مرة.

شدة الطيف: إن الإشعاع الطيفي للشمس قوي وثابت للغاية ، ويمتد على نطاق واسع من الأطوال الموجية للضوء ، مما يتيح للخلايا الشمسية امتصاص الضوء بأكبر قدر من الكفاءة. بالإضافة إلى وجود إشعاع طيفي أضعف من ضوء الشمس ، فإن الأضواء الاصطناعية تتحمل أيضًا تغيرات إشعاعية طيفية مفاجئة تقلل من امتصاصها الكلي للطاقة.

حواجز الضوء: غالبًا ما تشتمل الإضاءة الاصطناعية على عوائق مثل المصابيح والكوابح التي تقلل من سطوعها وتتسبب في انتشار بعض الضوء الذي تنبعث منه في الفضاء أو يمتصه الزجاج.

من غير المجدي شحن الخلايا الشمسية تحت الإضاءة الاصطناعية.

بمعنى آخر ، محاولة تزويد الخلايا الشمسية بالضوء الاصطناعي بالطاقة ليست منطقية ولا فعالة بشكل خاص.

لا يوجد ضوء اصطناعي يمكن أن يضاهي قوة وروعة أشعة الشمس الحقيقية ، لا سيما في الكثافة المطلوبة للعمل بفعالية. لن تضيع وقتك أو طاقتك الفعلية في محاولة شحن الألواح الشمسية الخاصة بك بالضوء الاصطناعي ، تمامًا كما أنك لن تهتم باستخدام شمعة لطهي طعامك (إلا إذا كنت تتبع نظامًا غذائيًا من الفوندو).

تعد الألواح الشمسية عالية الكفاءة والبطارية الشمسية لتخزين الكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية للاستخدام في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم أمرًا يستحق النظر إذا كنت تبحث عن استراتيجيات لزيادة توليد الطاقة الشمسية واستهلاكها عند وجود القليل من ضوء الشمس أو انعدامه.

تلقى أكثر من 30 عامًا 000 أستراليًا المساعدة من BENWEI في التحول إلى الطاقة المستدامة. يمكننا توجيهك في اتجاه حل تخزين الطاقة الشمسية و / أو البطارية الذي يناسب احتياجاتك مالياً وعملياً. احصل على ما يصل إلى ثلاثة عروض أسعار ، مجانًا وبدون التزام ، من شبكتنا الموثوقة من متخصصي تركيب الطاقة الشمسية المعتمدين. إنه يزيل عناء التسوق المقارنة وهو سريع ومجاني.

لمبة إضاءة ذكية تعمل بالبطارية

ميزة

● لمسة خفيفة ، محمولة

● مناسبة للتخييم والصيد الليلي والمشي لمسافات طويلة وما إلى ذلك.

● دعك لم تعد تقلق بشأن انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ في المنزل

تخصيص