كيف تصنع خلية شمسية بسيطة

كتابة - آخر تحديث: ١٠:٣٥ ، ٥ ديسمبر ٢٠١٨
كيف تصنع خلية شمسية بسيطة

كيف تصنع خلية شمسية بسيطة

يُمكن صُنع خلية شمسية بسيطة عن طريق اتباع الطريقة التالية:[١]


طلاء الصفائح الزجاجية

  • تحضير صفيحتين زُجاجيتين متساويتي الحجم، كتلك التي تُستخدم كأغطية لشرائح المجهر، وتنظيفها باستخدام الكحول وبعد الانتهاء حملها فقط من الجوانب والأطراف.
  • اختبار أسطح الصفائح للتأكُد من قابليتها للتوصيل، ويتم ذلِك باستخدام الأميتر لقياس التيار الكهربائي، وبعدَ الانتهاء ومعرفة أي الأسطح موصلة يتم وضعها جنباً إلى جنب، بحيث تكون إحدى الجوانب الموصلة للأعلى والثانية للأسفل.
  • وضع شريط لاصق على الصفائح، وذلِكَ لتثبيتها للخطوة التالية.
  • وضع محلول ثاني أكسيد التيتانيوم على الصفائح، بحيث توضع قطرتين منهُ على الجانب الموصل العلوي، ثمّ يُنشر بالتساوي على سطحها.
  • إزالة الشريط اللاصق وفصل الصفائح، والتعامل معها كُل صفيحة على حدا.
  • تحضير طبق عميق مملوء بصبغة، ويُمكن صُنع الصبغة من توت العليق أو عصير الرمان، وتغطيس الصفيحة المطلية بثاني أكسيد التيتانيوم في الصبغة لمدّة 10 دقائق بحيث يكون الجانب المطلي للأسفل، وفي هذهِ الأثناء تنظيف الصفيحة الثانية بالكحول.
  • إعادة اختبار الصفيحة النظيفة للعثور على الجانب الموصل منها، ووضع علامة الجمع على الجانب الذي لا يوصل، ووضع طبقة رقيقة من الكربون على الجانب الموصل منها.
  • إخراج الصفيحة المُغطى بثاني أكسيد التيتانيوم من الصبغة، وشطفها مرتين أولاً بالماء منزوع الأيونات ثمّ مع الكحول، وتجفيفه بعدها باستخدام قطعة قماش نظيفة.


تجميع الخلايا الشمسية

  • وضع الصفيحة المُغطى بالكربون على الصفيحة المُغطى بثانى أكسيد التيتانيوم حتّى تتلامس الأسطح، ويجب إزاحة الصفائح قليلاً بحوالي 5 ملليمتر من الأطراف، ويُمكن استخدام مشبك على الحواف للتثبيت.
  • وضع قطرتين من محلول اليود على السطح المكشوف، وتركه حتّى يُغطي الصفائح بشكلٍ كامل، ومن الأفضل إزاحة المشبك قليلاً حتّى يصل إلى كُل مكان.
  • مسح الكمية الزائدة من المحلول عن الأسطح المكشوفة من الصفائح.


تنشيط واختبار الخلايا الشمسية

  • ربط الكماشة المستدقة بالأسطح المكشوفة على جوانب الخلية الشمسية.
  • توصيل السلك الأسود لجهاز الأميتر لقياس التيار الكهربائي بالمشبك المتصل بالسطح المكشوف من ثاني أكسيد التيتانيوم، وتُعدّ هذه الصفيحة القطب السالب في الخلية الشمسية.
  • توصيل السلك الأحمر لجهاز الأميتر لقياس التيار الكهربائي بالمشبك المتصل بطبقة الكربون المكشوفة، وتُعدّ هذه الصفيحة القطب الموجب للخلية الشمسية.
  • وضع الخلية الشمسية بالقُرب من إحدى مصادر الضوء بحيث يكون القُطب السالب مواجهاً لها.
  • قياس التيار والجهد الناجم عن الخلية الشمسية باستخدام جهاز الأميتر، وتطبيق هذهِ الخطوة قبل تعريض الخلية الشمسية للضوء وبعدها.


استخدامات الخلية الشمسية

الخلية الشمسية لها عدد من الاستخدامات، ومن هذهِ الاستخدامات ما يلي:[٢]

  • شحن الأضوية والإنارة كالتي تُستخدم في إضاءة الطُرق.
  • شحن الآلات الحاسبة وتشغيلها بدون الحاجة للبطاريات.
  • تزويد الطاقة الكهربائية اللازمة للإشارات الموجودة في الطُرق حتّى تعمل.


الخلية الشمسية

الخلية الشمسية هيَ عبارة عن أي جهاز بمقدوره تحويل الطاقة الموجودة في الضوء إلى طاقة كهربائية من خلال عملية الخلايا الكهروضوئية، بدأ تطوير الخلايا الشمسية ببحث أُجري عام 1839م للفيزيائي الفرنسي أنطوان سيزار بيكيريل، حيث لاحظ هذا الفيزيائي التأثير الكهروضوئي أثناء اختبار قطب كهربائي صلب في محلول إلكتروليت، حيثُ شَهِدَ توتراً يحدث عندما يسقط الضوء على القطب.[٣]


المراجع

  1. "How to Make Solar Cells", www.wikihow.com, Retrieved 30-11-2018. Edited.
  2. " How Solar Cells Work ", www.science.howstuffworks.com, Retrieved 30-11-2018. Edited.
  3. Mary Bellis, " History and Definition of a Solar Cell "، www.thoughtco.com, Retrieved 30-11-2018. Edited.