تصنيف الطاقة الشمسية

لوحة شمسية من السيليكون أحادي البلورة

تبلغ كفاءة التحويل الكهروضوئي لألواح الطاقة الشمسية السيليكونية أحادية البلورة حوالي 15%، وتصل أعلى نسبة لها إلى 24%، وهي الأعلى بين جميع أنواع الألواح الشمسية. ومع ذلك، فإن تكلفة إنتاجها مرتفعة للغاية، مما يجعلها غير شائعة الاستخدام. ولأن السيليكون أحادي البلورة مُغلّف عادةً بزجاج مُقسّى وراتنج مقاوم للماء، فهو متين وقوي، ويتراوح عمره الافتراضي بين 15 و25 عامًا.

الألواح الشمسية متعددة البلورات

إن عملية إنتاج الألواح الشمسية المصنوعة من البولي سيليكون تشبه عملية إنتاج الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورة، ولكن كفاءة التحويل الضوئي للألواح الشمسية المصنوعة من البولي سيليكون منخفضة بشكل كبير، وكفاءتها في التحويل الضوئي تبلغ حوالي 12% (أعلى كفاءة للألواح الشمسية المصنوعة من البولي سيليكون في العالم بنسبة كفاءة 14.8% مدرجة من قبل شركة شارب في اليابان في 1 يوليو 2004).من حيث تكلفة الإنتاج، فهي أرخص من الألواح الشمسية السيليكونية أحادية البلورة، كما أن مادتها سهلة التصنيع، مما يوفر استهلاك الطاقة، وتكلفة إنتاجها الإجمالية منخفضة، مما أدى إلى تطويرها بكميات كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، فإن عمر الألواح الشمسية البولي سيليكون أقصر من الألواح أحادية البلورة. أما من حيث الأداء والتكلفة، فتتميز الألواح الشمسية السيليكونية أحادية البلورة بتفوق طفيف.

الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور

الألواح الشمسية السيليكونية غير المتبلورة هي نوع جديد من الألواح الشمسية الرقيقة، ظهر عام ١٩٧٦. تختلف تمامًا عن طريقة إنتاج الألواح الشمسية السيليكونية أحادية البلورة ومتعددة البلورات. تتميز العملية التكنولوجية بتبسيطها الكبير، واستهلاكها المنخفض لمادة السيليكون واستهلاكها المنخفض للطاقة. ومع ذلك، فإن المشكلة الرئيسية للألواح الشمسية السيليكونية غير المتبلورة هي انخفاض كفاءة التحويل الكهروضوئي، حيث يبلغ مستوى التقدم الدولي حوالي ١٠٪، كما أنها غير مستقرة بما يكفي. ومع مرور الوقت، تنخفض كفاءة التحويل.

الألواح الشمسية متعددة المركبات

الألواح الشمسية متعددة المركبات هي ألواح شمسية غير مصنوعة من مادة شبه موصلة أحادية العنصر. هناك أنواع عديدة منها مدروسة في بلدان مختلفة، معظمها لم يُصنّع بعد، ومنها:
أ) الألواح الشمسية المصنوعة من كبريتيد الكادميوم
ب) الألواح الشمسية المصنوعة من زرنيخيد الغاليوم
ج) الألواح الشمسية المصنوعة من النحاس والإنديوم والسيلينيوم

مجال التطبيق

1. أولاً، مصدر الطاقة الشمسية للمستخدم
(1) مصدر طاقة صغير يتراوح من 10-100 واط، يستخدم في المناطق النائية بدون كهرباء مثل الهضبة والجزيرة والمناطق الرعوية ومراكز الحدود وغيرها من الكهرباء العسكرية والمدنية، مثل الإضاءة والتلفزيون والراديو وما إلى ذلك؛ (2) نظام توليد الطاقة المتصل بشبكة سقف الأسرة 3-5 كيلو واط؛ (3) مضخة المياه الكهروضوئية: لحل مشكلة شرب المياه العميقة والري في المناطق التي لا تحتوي على كهرباء.

2. النقل
مثل أضواء الملاحة، وأضواء إشارات المرور/السكك الحديدية، وأضواء تحذير/علامات المرور، وأضواء الشوارع، وأضواء العوائق المرتفعة، وأكشاك الهاتف اللاسلكية على الطرق السريعة/السكك الحديدية، وإمدادات الطاقة على الطرق غير المراقبة، وما إلى ذلك.

3. مجال الاتصالات/التواصل
محطة إعادة إرسال الميكروويف غير المراقبة بالطاقة الشمسية، محطة صيانة الكابلات البصرية، نظام الطاقة للبث/الاتصالات/النداء؛ نظام الطاقة الكهروضوئية للهاتف الناقل الريفي، آلة اتصالات صغيرة، مصدر طاقة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للجنود، إلخ.

4. مجالات البترول والبحرية والأرصاد الجوية
نظام إمداد الطاقة الشمسية للحماية الكاثودية لأنابيب النفط وبوابة الخزان، وإمدادات الطاقة في حالات الطوارئ لمنصات حفر النفط، ومعدات التفتيش البحرية، ومعدات المراقبة الجوية / الهيدرولوجية، وما إلى ذلك.

5. خمسة، مصابيح الأسرة والفوانيس إمدادات الطاقة
مثل مصباح الحديقة الشمسي، مصباح الشارع، مصباح اليد، مصباح التخييم، مصباح المشي لمسافات طويلة، مصباح الصيد، الضوء الأسود، مصباح الغراء، مصباح توفير الطاقة وما إلى ذلك.

6. محطة الطاقة الكهروضوئية
محطة طاقة شمسية مستقلة بقدرة 10 كيلو وات - 50 ميجا وات، ومحطة طاقة تكميلية تعمل بطاقة الرياح (الحطب)، ومحطة شحن محطات وقوف السيارات الكبيرة المتنوعة، وما إلى ذلك.

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

ثامناً. تشمل المجالات الأخرى ما يلي:
(1) المركبات الداعمة: السيارات الشمسية/السيارات الكهربائية، معدات شحن البطاريات، مكيفات هواء السيارات، مراوح التهوية، صناديق المشروبات الباردة، إلخ. (2) إنتاج الهيدروجين الشمسي ونظام توليد الطاقة المتجددة بخلايا الوقود؛ (3) إمدادات الطاقة لمعدات تحلية مياه البحر؛ (4) الأقمار الصناعية، المركبات الفضائية، محطات الطاقة الشمسية الفضائية، إلخ.