إن الطاقة الشمسية هي الطاقة الصادرة من أشعة الشمس على شكل حرارة وضوء. إن للطاقة الشمسية أهمية كبيرة جداً على كوكب الأرض والكائنات الحية التي تعيش على سطح الأرض. وفي حالة تم استغلال الطَاقة الشمسية بشكل سليم قد تلبي جميع احتياجات البشر بشكل عام. ولمعرفة كافة المعلومات عن الطاقَة الشمسية ننصحك بقراءة المقال حتى النهاية.

الطاقة الشمسية

تتمثل أهمية الطاقة الشمسية في أنها يسرت عمليات التطور في الكائنات الحية، حيث تقوم بدور رئيسي في عمليات البناء الضوئي في النباتات لإنتاج الغذاء، ولها دور كبير أيضاً في الطاقة المائية وطاقة الرياح. كما لها أهمية كبيرة أيضاً في نمو المحاصيل الزراعية وتجفيف الطعام لحمايته من التلف. كما تعتبر الطاقة الشّمسية مصدر رئيسي من مصادر الطاقة المتجددة وأهمها. وتكمن أهمية الطاقة الشمسيَة أنها مصدر متجدد للطاقة ولا تنفد وغير ملوثة للبيئة، خصوصاً أنه يوجد تناقص واضح في الوقود الأحفوري والفحم والغاز الطبيعي. 

استخدامات الطاقة الشمسية

يوجد العديد من الاستخدامات للطاقة الشمسية في حياتنا اليومية، ومن ضمن هذه الاستخدامات ما يأتي:

• أولًا الاستفادة من ضوء الشمس والحرارة الناتجة منها في تدفئة البيوت وتوليد الكهرباء عن طريق استخدام الخلايا الشمسية. 
• ثانيًا الاستفادة من الطاقة الشّمسية في التطبيقات الزراعية عن طريق تحويلها إلى طاقة حرارية لتسهيل عملية زراعة ونمو النباتات الزراعية. 
• ثالثًا تستخدم أيضًا الطاقَة الشمسية في التعقيم، حيث وجد أنه عند تعرض المياه لأشعة الشمس عدة ساعات متواصلة فإنها تعمل على تقليل البكتيريا والفيروسات الموجودة فيها، ويوجد الكثير من الأشخاص في الدول النامية يستخدمون هذه الطريقة يوميًا. 
• رابعًا تستخدم الخلايا الشمسية في تحويل أشعة الشمس إلى كهرباء، حيث تستخدم هذه التقنية في الأقمار الصناعية وشبكات الاتصال في الفضاء، كما تستخدم أيضاً في بعض الساعات والآلات الحاسبة والملاعب الرياضية والمباني وغيرها.

كيفية تخزين الطاقة الشمسية

توجد أساليب متعددة لتخزين الطاقة الشمْسية، لكي يتم استخدامها وتسخيرها لما ينفع الفرد والمجتمع ومن هذه الطرق ما يلي:

• أولاً يتم تخزين الطاقة الشمْسية في بطاريات مخصصة ومن ثم تُستخدم في الليل. 
• ثانيًا يتم استخدام الطاقة الشمْسية في شطر وتقسيم جزيئات الماء إلى أكسجين وهيدروجين وتخزينها على شكل غازات وبالتالي بعد ذلك يتم استخدامها لإنتاج الوقود، كما يمكن دمج هذه الغازات مرة أخرى عن طريق خلية الوقود عند الحاجة لتوليد الكهرباء.
• ثالثًا  يمكن تخزين الطاقة الحرارية الناتجة من أشعة الشمس في محلول ملحي مذاب وذلك عند درجة حرارة عالية، ويمكن توليد الكهرباء عن طريق تحويل الحرارة من محلول الملح إلى الماء وتحويلها إلى بخار يقوم هو الآخر بدوره في تشغيل توربينات مخصصة تقوم بتوليد الكهرباء.

ما هي ألواح الطاقة الشمسية ؟

تتكون من مجموعة من الخلايا الشمسية (PV cells) متصلة ببعضها داخل حيز واحد، ويتم التوصيل بينهم بطريقة التوالي أو التوالي. حيث تعتمد فكرة عملها الرئيسية على تحويل ضوء أشعة الشمس إلى فرق جهد يسبب مرور تيار كهربائي. ومعني مصطلح (PV) هو اختصار ل photo voltic أي الخلايا الكهروضوئية.

فكرة عمل ألواح الطاقة الشمْسية

إليكم فكرة عمل ألواح الطاقة الشمسية بالتفصيل فيما يلي:

• أولًا مبدأ العمل الأساسي هو تحويل أشعة الشمس إلى كهرباء يتم الاستفادة منها في التطبيقات المختلفة، حيث تقوم الخلايا الكهروضوئية باستقبال فوتونات الضوء التي تقوم بدورها بتحريك الإلكترونات مسببة تيار كهربائي.
• ثانيًا تتكون الخلايا الكهروضوئية من لوحين متعاكسين من مادة السيليكون ينشأ بينهما مجال مغناطيسي. 
• ثالثًا يتكون هذا المجال المغناطيسي بسبب وجود الإلكترونات الموجبة والسالبة على كل لوح من ألواح السيليكون.
• رابعًا وأخيرًا يتم تجميعها على لوحات معدنية لكي تنتقل عليها الإلكترونات عبر الأسلاك لينتج عنها الكهرباء.

أنواع المحطات الشمسية

يوجد نوعين أساسيين من المحطات الشمسية سنتعرف عليهم من خلال السطور التالية:

• أولاً المحطة المستقلة: يعتبر هذا النوع الأعلى اقتصادياً، حيث يحقق عوائد تصل إلى 17%، كما أن هذا النوع يعتبر مصدر طاقة احتياطي خاص للشركات التي تريد مصدر طاقة يحافظ على استمرار الإنتاج دون توقف مثل المدارس والمستشفيات والفنادق وغيرها. 
• ثانيًا المحطة الهجينة: يقوم هذا النوع ببيع الكهرباء المولدة، حيث يتميز بأنه يوفر طاقة بديلة من خلال الألواح الشمسية الخاصة به إذا حدث انقطاع للتيار الكهربائي ليلاً، كما أنه يرجع بعائد يصل إلى 11%.

وفي الختام بعد أن تعرفنا علي ألواح الطاقة الشمسية و فكرة عملها الرئيسية وكيفية تخزينها. وكذلك أهمية الطاقة الشمسية واستخداماتها في العصر الحديث نرجو أن ينال هذا المقال إعجابكم.