• صاحب المنشور: ثامر بن موسى
  
  ملخص النقاش:
  

  مع تزايد الاهتمام العالمي بالتغير المناخي واحتياجنا المتزايد للطاقة النظيفة والمستدامة، أصبحت تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية موضوعًا حيويًا. تعتبر هذه العملية جزءًا جوهريًا من انتقال العالم نحو اقتصاد خالٍ من الكربون. وفيما يلي نظرة شاملة على التقنيات الموجودة حاليًا والابتكارات المحتملة التي يمكن أن تعزز كفاءة وأداء الأنظمة الكهروضوئية:

التكنولوجيا الحالية

1. الألواح الكهروضوئية التقليدية: تعتبر الألواح المصنوعة من السيلكون البلوري الأكثر شيوعاً واستخداماً بكثرة بسبب تكاليفها المنخفضة نسبياً وكفاءتها الجيدة. تتجاوز نسبة التحويل الفعالة لهذه الأنواع عادةً 20%.

1. خلايا هجين ثانوية ذات طبقات رفيعة: تشمل مجموعة متنوعة من المواد مثل الألومنيوم والكادميوم والنحاس والأنتيمون وغيرها الكثير. غالبًا ما تكون الخلايا الهجينة أكثر مرونة وخفة وزن مقارنة بالبلورية ويمكن تصميمها لتناسب أشكال وأنماط مختلفة.

1. الطاقة الضوئية العضوية (OPV): تُعدّ تقنية حديثة نسبيًا تجمع بين الطبقات الرقيقة للهياكل العضوية وتوفّر خصائص فريدة مثل المرونة والاستجابة الديناميكية للضوء وظروف البيئة المختلفة.

1. الطاقة الحرارية الشمسية المركزية (CSP): باستخدام مرايا كبيرة لتركيز ضوء الشمس المركزي على محول حراري صغير، يولد هذا النظام بخار الماء الذي يدفع توربينات البخار لإنتاج الكهرباء. هذا النهج مناسب بشكل خاص للمساحات الواسعة المكشوفة للشمس ويستخدم أيضًا نظام تخزين حرارية يسمح بتوفير الطاقة خارج ساعات النهار مباشرةً.

1. تقنيات جمع الطاقة الشمسية غير متصلة بالشبكة: توفر حلول تعمل بدون شبكات الكهرباء العامة عبر استخدام تكنولوجيا قريبة من الاستخدام المحلي وقدرات تخزين مدمجة، مما يساعد المناطق المعزولة أو تلك ذات الوصول المحدود للأقطاب الرئيسية للاستفادة من الريادة الذاتية في إنتاج الطاقة الصافية لها.

التطور المُحتَمل مستقبلاً:

1. خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحسين الإدارة الأمثل للجهد والشحن/الافراج عن خلايا accumulators: يُمكن تطوير نماذج ذكية قادرة على مراقبة ظروف التشغيل المتغيرة وتحسين عملية استخراج الطاقة القصوى بأقل خسائر ممكنة لكل حالة عمل خاصة بها.

1. مواد جديدة عالية الكفاءة والأكثر فعالية كمُستهلك للحرارة: تبحث العديد من الشركات الآن في مواد ناشئة تمتاز بانخفاض درجة حرارة العمل وباستغلال كامل لطيف ألوان الطيف الشمسي بدرجات متفاوتة باختلاف نوعيتها الحساسة لذلك الاختراق العلمي الواسع المدى داخل مجال الفيزياء التطبيقية الحديثة -الذي قد يؤدِّي ضمن رؤانا بعين الاعتبار لأهداف تطلعيتنا المعلنة بشأن "الصافي صفر" خلال وقت وجيز نسبياً!

1. تصميمات هندسية مبتكرة لعاكسات واستقبال مضاعفات مساحة سطح الأرض لاستيعاب المزيد من الأشعة الشمسية بكسب اعلى بالأمتار التربيعية منها. تطبيق تصاميم راداريه للمرايا المنتشرة حول المنطقة المستهدفة ومصفوفة ترتيب الدوران الآلي حسب موقع شمس اليوم مع الأخذ بعين الاعتبار تواجد البرقوق للسحب بغرض زيادة القدرة الانتاجية بشروط أفضل بنسبة أكبر اعتمادا علي مشابه لما حدث بالميكانويك الروبوتات المتحركة أخيرا والتي كانت تبدأ بصورة بسيطة ثم ازدادت التعقيدات حتى وصلنا لمستويات مذهلة بالإمكانات القائمة عليها!!

9.Solar Paint:*- وهو عبارة ‎عن ‎طلاء‎‎ ‎خاص‎ ‎