تتكوّن الألواح الشمسية من مجموعة خلايا شمسية  تعمل كمستقبِلات لأشعة الشمس تتصل ببعضها البعض داخل إطار محدد، وتكون موصولة فيما بينها بالتوالي أو التوازي؛ حيث تشكل الألواح الشمسية العنصر الأساسي في منظومة الطاقة الشمسية.<br /><br />طريقة عمل الألواح الشمسية<br /><br />يحول اللوح الشمسي أشعة الشمس الساقطة عليه إلى فروق في الجهد، تتسبب بمرور التيار الكهربائي داخل الخلايا الشمسية المكونة – بشكل رئيسي – من معدن السيليكون إضافة إلى عناصر أخرى تعطيه بعض الخصائص الكهربائية.<br />تُغطّى الخلايا الشمسية بطبقة علوية خارجية مشبعة بعنصر الفوسفور الذي يعطي اللوح القدرة على توليد الكهرباء من أشعة الشمس، وفي الأسفل طبقة مشبعة بالبورون يساهم في امتصاص أكبر قدر من الطاقة الكهربائية المتولدة.<br />يتكون اللوح الواحد من مجموعة خلايا مصمّمة لامتصاص طاقة الشمس، ويُغطى بطبقة زجاجية لحماية الخلايا الشمسية من العوامل الخارجية والخدش.<br /><br />ما هي الخلايا الشمسية؟<br /><br />تسمّى الخلايا الشمسية بالخلايا الكهروضوئية مجازاً بسبب طبيعة عملها المتمثل في تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية؛ وهي عبارة عن أشباه موصلات سيليكونية تستقبل ضوء الشمس وتحوله إلى طاقة كهربائية، وتعدّ المكوّن الأساسي في منظومة اللوح الشمسي.<br />ومن المهم أن تعلم أنه كلما زاد عدد الخلايا الشمسية في اللوح الشمسي، زادت كمية الطاقة الكهربائية التي ينتجها. وحتى تفهم الخلية الشمسية بشكل أفضل، إليك الطريقة التي تعمل بها:<br /><br />يدخل ضوء الشمس إلى اللوح الشمسي من خلال الطبقة المضادة للانعكاس المصنوعة من أكسيد السيليكون أو التيتانيوم.<br /><br />يتولد الجهد من الخلايا الشمسية المصنوعة من السيلكون.<br /><br />ينتقل الضوء إلى الطبقات الموجودة تحت الطبقة المضادة للانعكاس من أجل تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية.<br /><br />تتحفَّز الإلكترونات الموجودة في  الطبقة الماصّة للضوء من حالة الطاقة المنخفضة إلى الحالة المثارة عندما يسقط الضوء على الخلية الشمسية. <br />1. أنواع الألواح الشمسية الحديثة<br /><br />يٌقسم اللوح الشمسي إلى ثلاثة أنواع رئيسة:<br />3- لوح السيليكون أحادي البلورة: يمتاز اللوح الشمسي أحادي البلورة بنقاء كريستالات السيليكون الموجودة فيه، وتكون الخلايا الشمسية فيه ذات اللون الأسود غير متلاصقة. تُقدّر الكفاءة الفعلية للوح الشمسي من هذا النوع 22.5%، ولكن المتداول في الأسواق يعطي كفاءة تصل 17.5% كحد أقصى، وتدوم لمدة 25 سنة كحد أدنى. كما أنَّها الأغلى سعراً بين الأنواع الثلاثة التي نذكرها في مقالنا.<br />2- لوح السيليكون متعدد البلورات: تكون الخلايا الشمسية فيه عبارة عن مربعات متراصّة، وهي أقل تكلفة من النوع الأول. تُقدَّر كفاءتها ب 16.9%، وعمرها الافتراضي هو 25 عاماً كحد أدنى، كما يكون لون الخلايا فيها أزرق.<br />3- لوح سيليكون بشكل رقاقة: تكون الخلايا رقيقة وانسيابية، وتأخذ شكل السطح الذي تُثبت عليه، وهي الأقل كفاءة بكفاءة لا تزيد عن 12%، والأقل عمراً لمدة تصل 15 عاماً كحد أقصى؛ ولذلك تعد غالية السعر بالنسبة إلى عمرها.<br /><br />كم ينتج اللوح الشمسي من الكهرباء؟<br /><br />تتأثر قدرة اللوح الشمسي وإنتاجيته في توليد الكهرباء بعوامل عدة من أبرزها:<br /><br />كفاءة اللوح الشمسي.<br /><br />حجم اللوح الشمسي.<br /><br />سعة اللوح الشمسي.<br /><br />مكان تركيب اللوح الشمسي.<br /><br />حالة الطقس.<br /><br />تأثير درجات الحرارة.<br /><br />ومن أجل قياس قدرة اللوح الشمسي، وكمية الكهرباء التي ينتجها يمكنك اتباع إحدى هاتين الطريقتين:<br /><br />قراءة بطاقة المواصفات الفنية الموجودة على ظهر اللوح الخلفي .<br /><br />قياس الفولت VOC بعد فصل اللوح الشمسي عن البطارية ومنظم الشحن، وتوجيهه باتجاه الشمس، ثم وصل أقطاب اللوح مع أقطاب جهاز الآفومتر (سالب مع سالب، موجب مع موجب).<br /><br />م.م. ابرار عبد الكريم