كيف تصنع ألواح الطاقة الشمسية

تعتبر ألواح الطاقة الشمسة أحد الحلول البديلة في مجال إنتاج الطاقة والتي أحدثت ثورة صناعية كبيرة وتعقد عليها العديد من الآمال في المستقبل لتوليد الطاقة الكهربائية، إذ إنّ ألواح الطاقة الشمسية تستفيد من الطاقة الشمسية وتقوم بتحويلها إلى طاقة كهربائية، ويمكن استخدامها بشكل مباشر في المنزل عن طريق تركيبها على سطح المنزل وهي الفكرة التي أصبحت الكثير من دول العالم تدعمها، بالإضافة إلى إمكانية عمل حقول من ألواح الطاقة الشمسية والتي تعمل على تغذية مدينة بأكملها أو ما شابه، وبالإمكان بعد تحويل الطاقة الشمسية تخزينها في بطاريات خاصة وذلك لتكون الطاقة الكهربائية متوفرة في حال عدم سطوع الشمس إذ إنّ التصاميم تعمل على تخزين الطاقة الكهربائية لمدة خمس أيام من انقطاع الطاقة الكهربائية، وتعتبر ألواح الطاقة الشمسية من أهم المصادر التي يتم التخطيط للاعتماد عليها كمصدر متجدد وبديل لإنتاج الطاقة في الوطن العربي على وجه الخصوص وذلك لتوافر أشعة الشمس بشكل كبير جداً في الوطن العربي.

وألواح الطاقة الشمسية أو كما تعرف أيضاً بالخلايا الكهروضوئية تتكون من أشباه الموصلات والتي في العادة ما يتم استخدام السيليكون فيها ويتم تصميمها بعد ذلك بعدة تصميمات، فبعض التصميمات تكون مجهزة لتحمل أشعة الشمس التي تصل إلى سطح الأرض بينما يتم تصميم أخريات لتحمّل أشعة الشمس في الفضاء كالتي يتم تركيها على المحطات الفضائية، ويتم البدء في صناعة الخلايا الضوئية بشبه الموصل النقي جداً كالسيليكون المتعدد الكريستالات وهي المواد التي تم تصنيعها من الكوارتز، بحيث يتم تسخين السيليكون إلى درجة الانصهار ويتم إضافة البورون إليه بعد ذلك لتكوين القطب الموجب من الخلية الشمسية ويتم بعد ذلك تشكيل سبيكة السيليكون عن طريق زراعة سبيكة السيليكون النقية عن طريق وضع بذرة كريستالية في المادة المنصهرة أو عن طريق صبها في قالب، ثم بعد ذلك يتم قطع السبائك إلى شرائح رقيقة باستخدام مناشير الأسلاك ومن ثم يتم تنظيف سطوح الرقائق.

ومن ثم يتم نشر الفوسفور على السبائك عن طريق وضعها في أقران خاصة لنشر الفوسفور وبذلك يتم صناعة أقطاب سالبة للخلية الشمسية حول السطح الخارجي للسبيكة، أمّا بعد ذلك يتم طلاء الأسطح الخارجية للسبيكة بمادة مضادة للانعكاس لتخفيف أشعة الشمس المنعكسة عن سطح السبيكة وزيادة امتصاصيتها، ثم يتم طباعة موصلات كهربائية على أعلى الجزء السالب من الخلية ويتم ترسيب مادة موصلة من الألومنيوم على الجزء الموجب من الخلية ومن ثم يتم اختبار كل خلية ووصلها ببعضها البعض لتكوين ألواح الطاقة الشمسية.