كفاءة الطاقة الشمسية ترتبط بجودة الخلايا الكهروضوئية للألواح الشمسية، وتعرف كفاءة تحويل الخلية الكهروضوئية بأنها النسبة المئوية للطاقة الشمسية الساطعة على اللوحة الشمسية والتي يتم تحويلها إلى كهرباء قابلة للاستخدام، كلما كانت اللوحة الشمسية أكثر كفاءة، كلما زاد إنتاج الطاقة.
كان هناك الكثير من التطورات الحديثة في تكنولوجيا الطاقة الشمسية، بدءًا من خلايا البيروفسكايت الشمسية، وحتى استخدام المواد النانوية. البيروفسكايت هو معدن طبيعي أثار الكثير من الضجة في مجال صناعة الطاقة الشمسية، وتتمتع الخلايا الشمسية المصنوعة من البيروفسكايت بكفاءة تفوق خلايا السيليكون التقليدية.
تظهر بيانات الوكالة الدولية للطاقة أن استخدام الطاقة الشمسية شهد تسارعا في السنوات الأخيرة، إذ بلغ نموها سنة 2021 حوالي 22% مقارنة بالعام الذي سبقه. لكنها ما زالت رغم ذلك لا تمثل سوى 3.6% من مصادر إنتاج الكهرباء في العالم.
وقد استطاع فريق بحثي من جامعة هيوستن التوصل إلى تقنية متقدمة تساعد على تطوير "الخلايا الشمسية الحرارية" (Solar thermophotovolatics) كي تتمكن من تحصيل المزيد من الطاقة الشمسية وتخزينها، ما يعني زيادة معدل إنتاج الطاقة الكهربائية. ونشرت نتائج تلك الدراسة في دورية "فيزيكال ريفيو أبلايد" (Physical Review Applied).
ويضيف زاو موضحا خلاصة الفرق بين نظام استغلال الطاقة الشمسية الحالي والتطوير المقترح، فيقول "ينبغي أن نلاحظ أن نظامنا المقترح يتضمن نفس نوع الخلايا الكهروضوئية المستخدم حاليا، أما الجزء الذي ابتكرناه فهو النظام اللاتبادلي الخاص بالطبقة الوسطى".
ويوضح زاو أن الولايات المتحدة الأميركية تتجه إلى الاعتماد على الطاقة الشمسية لإنتاج خُمس احتياجاتها من الطاقة الكهربائية، وهو ما يعني بالضرورة ضرورة تطوير تقنيات استغلال الطاقة الشمسية سريعا.
تعد تكنولوجيا الطاقة الشمسية من أبرز التقنيات الحديثة التي تهدف إلى تلبية احتياجات البشرية من الطاقة بطرق مستدامة وصديقة للبيئة. فمع تزايد الوعي بأهمية حماية البيئة والحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، أصبح استخدام الطاقة الشمسية أكثر شيوعًا وانتشارًا في جميع أنحاء العالم.
ولتحسين كفاءة الطاقة الشمسية اتجه باحثون في علوم المواد وتكنولوجيا الطاقة الشمسية إلى معالجة مشكلة كفاءة الطاقة عن طريق تطوير تقنيات جديدة، تُسهم في الحد من القيود التي تمنع تلك الخلايا من إنتاج أعلى قدر من الطاقة.
تقنية الخلايا الشمسية الحرارية من التقنيات المتطورة لتوليد الطاقة عبر استغلال الطاقة الشمسية، وهي تضم "الخلايا الكهروضوئية" (Photovoltaic cells) التقليدية التي تمتص الفوتونات من أشعة الشمس وتحولها مباشرة إلى طاقة، إلى جانب جزء إضافي يمتص أشعة الشمس بالكامل مُصدرا حرارة تتحول لاحقا إلى فوتونات.
تعد الألواح الشمسية ثنائية الوجه من أبرز التحسينات في مجال الطاقة الشمسية. تعتمد هذه الألواح على قدرتها على امتصاص الضوء من الجهتين الأمامية والخلفية، مما يعزز من قدرتها على توليد الطاقة بنسبة تصل إلى 30% مقارنة ...
إن اعتماد تكنولوجيا الطاقة الشمسية للمنازل ليس مجرد اتجاه؛ إنه تحول أساسي نحو الحد من آثار الكربون وتحقيق الاستقلال في مجال الطاقة. تقرير بقلم المختبر الوطني للطاقة المتجددة (nrel) في الولايات المتحدة كشفت أن متوسط مالك ...
كفاءة الطاقة الشمسية هي باختصار مقدار ضوء الشمس الذي تحوله الألواح الشمسية إلى كهرباء، على سبيل المثال تتمتع الألواح الشمسية أحادية البلورية بأعلى كفاءة عندما يتعلق الأمر بكفاءة أنواع الألواح الشمسية المختلفة، بينما تتمتع الألواح الشمسية متعددة البلورات بمعدل كفاءة أقل قليلاً، في حين أن الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة تتسم بالكفاءة ولكنها تت...
يمكن أن ينافس توليد الطاقة الشمسية توليد الطاقة الحرارية؛ حيث ستقل كفاءة تحويل الطاقة لكل زيادة في نقطة مئوية، وهو ما يقابل تكلفة الكيلووات في الساعة، من 5% إلى 7%.
وتسمى أيضا التدفئة الشمسية ، الحرارية المباشرة هي نوع آخر من تكنولوجيا الطاقة الشمسية. تستخدم هذه الأنظمة ، مثل سخانات المياه للمنازل أو حمامات السباحة ، الطاقة الشمسية مباشرة كمصدر للحرارة.
في عالم الطاقة المتجددة، تُعد الخلايا الشمسية أحد الحلول الرائدة لتوليد الكهرباء من مصادر نظيفة ومستدامة. إلا أن كفاءة هذه الخلايا ليست ثابتة؛ بل تتأثر بالعديد من العوامل، أبرزها درجة الحرارة. في هذا المقال، نستعرض تأثير درجة الحرارة على كفاءة الخلايا الشمسية ونقدم تحليلًا …
فإلى جانب الطاقة الشمسية، التي تواجه قيودًا مرتبطة بالتضاريس الجبلية في اليابان، يمكن أن تلعب طاقة الرياح ...
تقنية الخلايا الشمسية الحرارية من التقنيات المتطورة لتوليد الطاقة عبر استغلال الطاقة الشمسية، وهي تضم "الخلايا الكهروضوئية" (Photovoltaic cells) التقليدية التي تمتص الفوتونات من أشعة الشمس وتحولها مباشرة إلى طاقة، إلى جانب جزء إضافي يمتص أشعة الشمس بالكامل مُصدرا حرارة تتحول لاحقا إلى فوتونات.
تعد تكنولوجيا الطاقة الشمسية من أبرز التقنيات الحديثة التي تهدف إلى تلبية احتياجات البشرية من الطاقة بطرق مستدامة وصديقة للبيئة. فمع تزايد الوعي بأهمية حماية البيئة والحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، أصبح استخدام الطاقة الشمسية أكثر شيوعًا وانتشارًا في جميع أنحاء العالم.
تعمل ألواح الطاقة الشمسية على استخدام ضوء الشمس لتحويله إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام في تشغيل الأجهزة وتغذية الطاقة الكهربائية. تتكون ألواح الطاقة الشمسية من مكونات أساسية تؤثر على كفاءتها. يشمل ذلك خلايا شمسية، طبقة الأمعاء، والخارجية. تصميم وجودة هذه المكونات تؤثر بشكل كبير على أداء وكفاءة الألواح.
إن التطورات في تخزين بطاريات الطاقة الشمسية والأجهزة الموفرة للطاقة وأنظمة المنزل الذكي الأكثر تكاملاً من شأنها أن تجعل المنازل التي تعمل بالطاقة الشمسية أكثر كفاءة وسهولة في الوصول إليها.
محطة تعمل بمرايا القطع المكافئ المستطيلة. تطويع الطاقة الشمسية الحرارية هي تقنيات تعمل على استخدام الطاقة الحرارية من الشمس مباشرة لتسخين ناقل أو حامل الحرارة والتي تكون في معظم الأحيان مياه. [1]
ما هي تكنولوجيا الطاقة المتجددة؟ تعريف تكنولوجيا الطاقه المتجدده هي مجموعة من التقنيات التي تستخدم مصادر طاقة طبيعية متجددة، مثل الشمس والرياح والماء والحرارة الأرضية لتوليد الطاقة الكهربائية أو الحرارية بطرق تقلل ...
تعد مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية معقدة وغير موثوقة بسبب الظروف الجوية المتغيرة باستمرار، ولكن عند استخدام الذكاء الاصطناعي في هذا القطاع، فإن التوقعات عالية جداً لتحقيق أعلى كفاءة ممكنة، ما يساعد في ...
في عالم الطاقة المتجددة، تُعد الخلايا الشمسية أحد الحلول الرائدة لتوليد الكهرباء من مصادر نظيفة ومستدامة. إلا أن كفاءة هذه الخلايا ليست ثابتة؛ بل تتأثر بالعديد من العوامل، أبرزها درجة الحرارة. في هذا المقال، نستعرض تأثير درجة الحرارة على كفاءة الخلايا الشمسية ونقدم تحليلًا يستند إلى بيانات عملية وأمثلة حقيقية.
تعمل ألواح الطاقة الشمسية على استخدام ضوء الشمس لتحويله إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام في تشغيل الأجهزة وتغذية الطاقة الكهربائية. تتكون ألواح الطاقة الشمسية من مكونات أساسية تؤثر على كفاءتها. يشمل ذلك خلايا شمسية، طبقة الأمعاء، والخارجية. …
كفاءة الخلايا الجديدة المصنوعة من السيليكون البلوري في تحويل طاقة الشمس إلى كهرباء تصل إلى حوالي 27%، رغم أن مكوناتها هي نفسها المواد المستخدمة في الخلايا التقليدية التي لا تزيد كفاءتها عموما على 20%. وصفت تفاصيل هذا الابتكار الذي قام به فريق من الباحثين الصينيين والهولنديين في دراسة علمية نشرت مؤخرا في دورية "نيتشر إنيرجي" (Nature Energy).
يمكنها امتصاص الطاقة وإطلاقها بسرعة، مما يسمح بتخزين الطاقة بكفاءة. 3. الأنظمة الحرارية الشمسية المعززة بالنانو: تستخدم هذه الأنظمة تقنية النانو لزيادة كفاءة توليد الطاقة الحرارية الشمسية.
تعتمد هذه التقنية بشكل رئيسي على استخدام المرايا أو العدسات بتركيز ضوء الشمس على أنظمة معينة بهدف الحصول على درجات حرارة عالية. تتكون الأنظمة المختلفة لتوليد الطاقة الحرارية الشمسية من عدة مكونات رئيسية تشمل: المجمعات الشمسية: وهي وحدات …
كفاءة الخلايا الجديدة المصنوعة من السيليكون البلوري في تحويل طاقة الشمس إلى كهرباء تصل إلى حوالي 27%، رغم أن مكوناتها هي نفسها المواد المستخدمة في الخلايا التقليدية التي لا تزيد كفاءتها عموما على 20%. وصفت تفاصيل هذا الابتكار الذي قام به فريق من الباحثين الصينيين والهولنديين في دراسة علمية نشرت مؤخرا في دورية …
تعتمد هذه التقنية بشكل رئيسي على استخدام المرايا أو العدسات بتركيز ضوء الشمس على أنظمة معينة بهدف الحصول على درجات حرارة عالية. تتكون الأنظمة المختلفة لتوليد الطاقة الحرارية الشمسية من عدة مكونات رئيسية تشمل: المجمعات الشمسية: وهي وحدات تقوم بجمع وتركيز ضوء الشمس. أنظمة التخزين الحراري: وهي أنظمة تخزن الطاقة الحرارية لاستخدامها عند الضرورة.
تؤثر العديد من العوامل على كفاءة محطات الطاقة الشمسية المركزة، مثل نوع المرايا العاكسة وكمية الإشعاع الشمسي ونوع المولدات المستخدمة، بحسب تقديرات شركة إنرجي سيج (EnergySage)، تحقق معظم محطات ...