تصنيف الطاقة الشمسية

لوحة شمسية من السيليكون الكريستالي الواحد

تبلغ كفاءة التحويل الكهروضوئي للألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورة حوالي 15%، وتصل أعلى نسبة إلى 24%، وهي الأعلى بين جميع أنواع الألواح الشمسية. ومع ذلك، فإن تكلفة الإنتاج مرتفعة جدًا، بحيث لا يتم استخدامها على نطاق واسع وعالميًا. نظرًا لأن السيليكون أحادي البلورية مغلف بشكل عام بالزجاج المقسى والراتنج المقاوم للماء، فهو متين ومتين، مع عمر خدمة يصل إلى 15 عامًا وما يصل إلى 25 عامًا.

الألواح الشمسية متعددة البلورات

تشبه عملية إنتاج الألواح الشمسية المصنوعة من البولي سيليكون تلك الخاصة بالألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورية، ولكن يتم تقليل كفاءة التحويل الكهروضوئي للألواح الشمسية المصنوعة من البولي سيليكون كثيرًا، وتبلغ كفاءة التحويل الكهروضوئية حوالي 12٪ (أعلى الألواح الشمسية المصنوعة من البولي سيليكون كفاءة في العالم بـ 14.8 النسبة المئوية للكفاءة المدرجة من قبل شركة Sharp في اليابان في 1 يوليو 2004).من حيث تكلفة الإنتاج، فهي أرخص من الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورية، والمواد سهلة التصنيع، وتوفر استهلاك الطاقة، وتكلفة الإنتاج الإجمالية منخفضة، لذلك تم تطويرها بكميات كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، فإن عمر الألواح الشمسية المصنوعة من البولي سيليكون أقصر من عمر الألواح الشمسية أحادية البلورة. من حيث الأداء والتكلفة، فإن الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورة أفضل قليلاً.

الألواح الشمسية السيليكون غير المتبلورة

الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور هي نوع جديد من الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة التي ظهرت في عام 1976. وهي مختلفة تمامًا عن طريقة إنتاج الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورات والألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات. تم تبسيط العملية التكنولوجية إلى حد كبير، واستهلاك مادة السيليكون أقل واستهلاك الطاقة أقل. ومع ذلك، فإن المشكلة الرئيسية للألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور هي أن كفاءة التحويل الكهروضوئي منخفضة، والمستوى المتقدم الدولي حوالي 10٪، وهي ليست مستقرة بما فيه الكفاية. مع مرور الوقت، تنخفض كفاءة التحويل.

الألواح الشمسية متعددة المركبات

الألواح الشمسية متعددة المركبات هي ألواح شمسية غير مصنوعة من مادة شبه موصلة ذات عنصر واحد. هناك العديد من الأصناف التي تمت دراستها في مختلف البلدان، وأغلبها لم يتم تصنيعها بعد، ومنها ما يلي:
أ) الألواح الشمسية من كبريتيد الكادميوم
ب) الألواح الشمسية زرنيخيد الغاليوم
ج) الألواح الشمسية المصنوعة من النحاس والإنديوم والسيلينيوم

مجال التطبيق

1. أولا، إمدادات الطاقة الشمسية المستخدم
(1) مصدر طاقة صغير يتراوح من 10 إلى 100 واط، يستخدم في المناطق النائية بدون كهرباء مثل الهضبة والجزيرة والمناطق الرعوية والمراكز الحدودية وغيرها من كهرباء الحياة العسكرية والمدنية، مثل الإضاءة والتلفزيون والراديو وما إلى ذلك؛ (2) نظام توليد الطاقة المتصل بشبكة السقف العائلي بقدرة 3-5KW؛ (3) مضخة المياه الكهروضوئية : لحل مياه الآبار العميقة للشرب والري في المناطق التي لا يوجد بها كهرباء.

2. النقل
مثل أضواء الملاحة، وأضواء إشارات المرور/السكك الحديدية، وأضواء التحذير/لافتات المرور، وأضواء الشوارع، وأضواء العوائق عالية الارتفاع، وأكشاك الهاتف اللاسلكية للطرق السريعة/السكك الحديدية، وإمدادات الطاقة غير المراقبة على مستوى الطريق، وما إلى ذلك.

3. مجال الاتصال/الاتصالات
محطة ترحيل الميكروويف غير المراقبة بالطاقة الشمسية، ومحطة صيانة الكابلات الضوئية، ونظام طاقة البث/الاتصال/الترحيل؛ النظام الكهروضوئي للهاتف الناقل الريفي، وآلة الاتصالات الصغيرة، وإمدادات الطاقة GPS للجنود، وما إلى ذلك.

4. المجالات البترولية والبحرية والأرصاد الجوية
نظام إمداد الطاقة الشمسية للحماية الكاثودية لأنابيب النفط وبوابة الخزان، وإمدادات الطاقة للحياة والطوارئ لمنصة التنقيب عن النفط، ومعدات التفتيش البحرية، ومعدات مراقبة الأرصاد الجوية/الهيدرولوجية، إلخ.

5. خمسة، ومصابيح الأسرة والفوانيس إمدادات الطاقة
مثل مصباح الحديقة الشمسية، مصباح الشارع، المصباح اليدوي، مصباح التخييم، مصباح المشي لمسافات طويلة، مصباح الصيد، الضوء الأسود، مصباح الغراء، المصباح الموفر للطاقة، وما إلى ذلك.

6. محطة الطاقة الكهروضوئية
محطة طاقة كهروضوئية مستقلة بقدرة 10KW-50MW، ومحطة طاقة تكميلية لطاقة الرياح (الحطب)، ومحطة شحن كبيرة ومتنوعة لمواقف السيارات، وما إلى ذلك.

سبعة، المباني الشمسية
إن الجمع بين توليد الطاقة الشمسية ومواد البناء سيجعل المباني الكبيرة المستقبلية تحقق الاكتفاء الذاتي من الكهرباء، وهو اتجاه تنموي رئيسي في المستقبل.

ثامنا. وتشمل المجالات الأخرى
(1) المركبات الداعمة: السيارات الشمسية/السيارات الكهربائية، ومعدات شحن البطاريات، ومكيفات هواء السيارات، ومراوح التهوية، وصناديق المشروبات الباردة، وما إلى ذلك؛ (2) إنتاج الهيدروجين بالطاقة الشمسية ونظام توليد الطاقة المتجددة بخلايا الوقود؛ (3) إمدادات الطاقة لمعدات تحلية مياه البحر؛ (4) الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية ومحطات الطاقة الشمسية الفضائية وغيرها.