الرئيسية > السؤال
السؤال
مما تتكون الخلية الكهروضوئية و كيف تصنع ؟
Google إجابات | العلوم | المواقع والبرامج 17‏/11‏/2011 تم النشر بواسطة بدون اسم.
الإجابات
1 من 2
- الكاثود: و يكون عبارة عن صفيحة موصلة مقعرة يطلى سطحها الداخلي بطبقة رقيقة من فلز قلوي يتميز بتأثره بالضوء و تنطلق منه الإلكترونات كفلز السيزيوم مثلا.



- الأنود:و يكون عبارة عن سلك فلزي أو صفيحة موصلة صغيرة القطر تستخدم لجذب الإلكترونات المنبعثة من الكاثود.كما أن طبيعة شكله تسمح بوصول الضوء للكاثود.



- الانتفاخ الزجاجي: يستخدم لاحتواء أجزاء الخلية و للسماح الضوء الساقط بالنفاذ للكاثود ،و يفرغ من الهواء لتقليل

الفقد في طاقة الالكترونات المنطلقة نتيجة الاصطدامات مع جزيئات الهواء،و بالتالي ضمان وصولها للكاثود.



العلاقة بين شدة التيار الكهروضوئي و كل من جهد الأنود و شدة الضوء الساقط عليه.

- التيار الكهروضوئي هو التيار الناتج من سريان الالكترونات من الكاثود للأنود نتيجة تسليط ضوء ذو شدة معينة على الكاثود.

وتزداد قيمة التيار الكهروضوئي بزيادة شدة الضوء الساقط على الكاثود أو بزيادة فرق الجهد بين الكاثود و الأنود.



- تثبت قيمة التيار الكهروضوئي عند قيمة معينة بعد فترة من تسليط الضوء.و تفسير ذلك أن جميع إلكترونات الكاثود

قد تم جذبها بواسطة الأنود.و تسمى شدة التيار في هذه الحالة بتيار الإشباع Is( (Saturation current



- أيضا فإن قيمة التيار لا تساوي صفرا عندما يكون فرق الجهد بين طرفي الخلية يساوي صفرا و هذا نتيجة لأن الالكترونات

المنطلقة من الكاثود تمتلك طاقة حركية تمكنها من الوصول للأنود دون الحاجة لوجود فرق جهد.



- تسمى أقل قيمة مطلقة للجهد السالب للانود الذي تصبح عنده شدة التيار الكهروضوئي مساوية للصفر بجهد الإيقاف أو جهد القطع (Stopping potential).

و سبب ذلك أن جميع الإلكترونات المنبعثة من الكاثود لن يسمح لها بالوصول للأنود حيث تتباطأ و تقل سرعتها نتيجة للجهد السالب على الأنود

ثم ما تلبث إلا أن تتجه مسرعة للكاثود مرة أخرى .و قيمة جهد القطع هذه ثابتة لجميع قيم شدة الضوء و تعتمد على نوع مادة الكاثود.



تنطلق الإلكترونات من سطح الفلز بسرعات مختلفة ،و يمكن حساب سرعتها بقانون الحركة

حيث يمكن إيقاف بعضها (الأقل سرعة)عند قيم صغيرة للجهد السالب للأنود،بينما احتاج الأمر لقيم أعلى للجهد لإيقاف أسرعها .

وهذا الجهد السالب يكون مجال كهربائي بين الكاثود و الأنود يبذل شغلا على أسرع الإلكترونات
17‏/11‏/2011 تم النشر بواسطة نضال وجيه (نضال وجيه).
2 من 2
لألواح الضوئية (بالإنجليزية: Photovoltaics‏) هي نظام كهروضوئي يستخدم الطاقة الشمسية لتوليد الطاقة الكهربائية بكلفة زهيدة وقد بدأت المدن باستخدامها بصورة واسعة، خصوصا بعد ارتفاع أسعار النفط بصورة كبيرة. وتعمل على تحويل طاقة أشعة الشمس مباشرة إلى طاقة كهربائية، ويمكن تخزين الطاقة الكهربائىة الناتجة في بطاريات خاصة لاستخدامها في وقت غياب الشمس. ومن البديهي أن دولاً كالسعودية والإمارات أن تهتما بهذه التقنية للحصول على الطاقة لتوفر أشعة الشمس أغلب ايام السنة.[1]
تاريخ

تم اكتشاف ظاهرة توليد الكهرباء من الضوء في أوائل القرن التاسع عشر، لكن لم يتم تطبيقها بشكل فعلي حتى منتصف القرن العشرين. تم تطوير أول خلية ضوئية جهدية من أجل برامج الفضاء في الولايات المتحدة، حيث كان عدد الخلايا قليلاً ومرتفعة الثمن. وبدأ بتطوير الخلايا الكهروضوئية كمصدر للطاقة في مخابر الولايات المتحدة الأمريكية في أوائل سبعينات القرن العشرين.
استخداماتها

تستخدمها الإمارات العربية المتحدة في أكثر من مشروع بالتعاون مع ألمانيا في المشاريع الخضراء [2] وهي على سبيل المثال مستخدمة بصورة فعالة في منتجع محمية المها في دبي.[3] حيث يتوسطها فندق من فئة الخمسة نجوم تدار مرافقه بالكامل بالإضافة إلى التبريد باستخدام الطاقة الكهربائية التي تولدها الألواح الضوئية وذلك حفاظا على البيئة المحيطة ومنعا للتلوث. وقد حصل بسبب ذلك على جائزة المدن العربية [4] وتستخدم في تزويد الطاقة لأجهزة دفع رسوم مواقف السيارات وفي كثير من أعمدة إنارة الشوارع.[5].

كما أن السواتل والمركبات الفضائية تعتمدها في توليد الطاقة الكهربائية بصورة مستمرة. بالإضافة للاستخدامات العسكرية في كثير من الأسلحة والمواقع.
تركيب النظام وعمله
خلية شمسية

تتكون الخلايا الكهروضوئية من شبه موصلات (غالباً سيليكون) يتم ضغطها في رقاقة معالجة بشكل خاص لتشكل حقلاً كهربائياً، موجباً على طرف وسالباً على الطرف الآخر. عندما تصل الطاقة الضوئية إلى الخلية، تتحرر الالكترونات من الذرات في المادة النصف ناقلة. ولتبسيط المسألة تقوم فوتونات ضوء الشمس بتحفيز الإليكترونات إلى حالة أعلى من الطاقة لتولد الكهرباء. يتم تجميع الالكترونات على شكل تيار كهربائي إذا تم وصل نواقل كهربائية إلى الطرفين السالب والموجب. من الممكن استخدام الطاقة الكهربائية الناتجة في تشغيل المصابيح أو تشغيل مضخات المياه. إن الخلية الكهروضوئية العادية ذات حجم 4 بوصات تنتج ما يقارب 1.5 واط من الطاقة الكهربائية في ظهيرة يوم مشمس.

يتكون النظام الكهروضوئي من خلايا شمسية موصولة كهربائياً مع بعضها البعض لتشكل وحدة توليد طاقة كهربائية. تصمم الوحدات لتزويد الطاقة الكهربائية عند فرق جهد معين، عادة 12 فولط. تعتمد كمية الكهرباء المولدة على كمية الضوء الساقط على الوحدة. من الممكن تشكيل مصفوفة من الوحدات بربطها مع بعضها البعض. إن الخلايا الكهروضوئية تقوم بإنتاج تيار مستمر. من الممكن ربط الخلايا على التسلسل أو التفرع من أجل إنتاج أي شدة تيار أو فرق جهد مطلوب.

يتكون النظام الكهروضوئي من مصفوفة أو عدة مصفوفات مع عدد من المكونات الأخرى، تعرف باسم "النظام المتوازن". يختلف هذا النظام بحسب التطبيق المطلوب منه، وإذا ما كان من المطلوب فقط تشغيل النظام أثناء النهار أم أثناء النهار والليل. بحيث أنه إذا كان هناك حاجة لتشغيل النظام ليلاً يجب تأمين نوع من أنظمة تخزين الطاقة لاستعمالها ليلاً.

الخلايا الشمسية تولد الكهرباء مباشرة من ضوء الشمس بحيث تتمكن من شحن بطارية أو مركم أو أن تزود جهازا ما بالكهرباء. وقد استخدم هذا النظام بكثافة في توليد الكهرباء في معدات كثيرة وفي المركبات الفضائية. وفي حالة الرغبة بتوصيل نظام توليد الطاقة بهذا النظام إلى شبكة كهربائية عادية لابد من تحويل التيار الكهربائي من تيار مستمر إلى تيار متردد وذلك باستخدام عاكس كهربائي. وقد بدأ انتشار تلك التقنية في المساكن الموجودة في المناطق النائية والبعيدة عن المدن، أو مصادر الطاقة.[6]

الخلايا بحاجة إلى حماية من عناصر الطبيعة وتخزن عادة تحت غلاف زجاجي. وحين الحاجة إلى طاقة أكبر من قدرة الخلية الواحدة يتم توصيل الخلايا كهربائيا لتشكيل ألواح ضوئية أو شمسية. واللوح الواحد يكفي لتأمين الطاقة لجهاز هاتف واحد. ولتأمين الطاقة لمصنع أو منزل فلابد أن تنشأ مصفوفة كبيرة من هذه الألواح. وبالرغم من غلاء أسعار هذه المنظومات نسبيا مقارنة مع شبكات الكهرباء العادية، إلا أن انتشار استخدامها أخذ بالتزايد باطراد في مختلف أنحاء العالم.[7]
17‏/11‏/2011 تم النشر بواسطة فديتے →♥← عيونگ (ياعمريے أنا).
قد يهمك أيضًا
من ماذا تصنع بطارية اللابتوب؟
من هو هينريك هيرتز ؟
مما تتكون الخلية
مما تصنع السنتيانة ؟وهل هي نفس صناعة الكلسون؟
مما تصنع السترات الواقية من الرصاص ؟
تسجيل الدخول
عرض إجابات Google في:: Mobile | كلاسيكي
©2014 Google - سياسة الخصوصية - مساعدة