الألواح الشمسية

تعتبر الألواح الشمسية واحدة من أحدث وأهم الحلول البديلة لإنتاج الطاقة، والتي أقامت ثورة كبيرة في مجال الطاقة النظيفة والصديقة للبيئة، كما يرجّح الكثيرون بأنّها البديل الأوّل الذي سيلجأ إليه الإنسان للحصول على الطاقة الكهربائية بعد نفاد النفط والغاز الطبيعيّ، ويمكن لأيّ منزل الاعتماد على الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء، وذلك عبر تركيب عددٍ كافٍ من الألواح الشمسيّة فوق سطح المنزل، كما يمكن الاستعانة بحقول الألواح الكهربائيّة التي تمتدّ على مساحات شاسعة لإمداد مدن كبيرة بالكهرباء الناتج من الطاقة الشمسيّة، كما يمكن تخزين هذه الطاقة في نوعيات خاصّة من البطاريات واللجوء إليها في الأيام التي تغيب فيها أشعة الشمس.

كيفيّة صنع الألواح الشمسيّة

تتكوّن الألواح الشمسية من شبيهات الموصلات الكهربائيّة، وعادةً ما يستخدم السيلكون في تكوينها ثمّ تُصمم بعدّة تصميمات، وتختلف هذه التصميمات باختلاف أماكن توجد الألواح الشمسيّة المكوّنة لها، فبعض الألواح الشمسيّة تعتمد على تصميمات مخصّصة لامتصاص أشعة الشمس الواصلة إلى سطح الأرض وغلافه الجويّ، بينما يُصمّم البعض الآخر منها لامتصاص الأشعة الشمسيّة في الفضاء الخارجيّ.

صنع الأقطاب السالبة والموجبة للألواح الشمسية

تبدأ صناعة الألواح الشمسية من الموصل النقيّ المكوّن لها وهو السيلكون المتعدد الكريستال، ويعرف أيضاً باسم السيلكون البلوري أو فئة السيلكون الشمسية، ويلجأ الخبراء إلى تصنيع هذه النوعية من خلال رفع درجة حرارة السيلكون إلى حدّ الانصهار، ثمّ يضاف البورون إلى السيلكون المنصهر للحصول على القطب الموجب المكوّن للوح الشمسيّ، ثمّ يبدأ بعد ذلك عملية تشكيل سبائك السيلكون وذلك من خلال عملية يطلق عليها اسم زراعة سبائك السليكون، ويكون ذلك إمّا بتثبيت بذرة كريستال في المادّة المنصهرة أو من خلال صبّها في قوالب خاصّة، ثمّ تبدأ مرحلة تقطيع سبائك السيلكون إلى شرائح رفيعة بالاستعانة بمناشير الأسلاك ثمّ تنظيف سطوحها، وبعد ذلك يتمّ توزيع الفسفور على أسطح الرقائق وذلك عبر تركه في أفران مخصّصة لنشر الفسفور، ويساعد ذلك على تشكيل الأقطاب السالبة المكوّنة للألواح الشمسيّة حول سطحها الخارجيّ.

طلاء الألواح الشمسية ووصلها معاً

تطلى الأسطح الخارجية للسبائك بمادّة مخفّفة من انعكاس الأشعة الشمسية عن السبائك السيلكونية، وذلك للحدّ من خسارة الأشعة الشمسية المنعكسة عنها وامتصاص أكبر قدر منها، ثم تطبع موصلات كهرباء على المنطقة العلوية للجانب السالب من الألواح الشمسية، كما ترسب موادّ موصلة مصنعة من الألمنيوم على الجانب الموجب من الألواح الشمسية، وفي النهاية تخضع كلّ سبيكة من السبائك الشمسية الناتجة للاختبار للتأكّد من جودتها، ثمّ توصل مع بعضها البعض لتشكيل الألواح الشمسية.