كيف تقوم بنوك الطاقة الشمسية بتسخير الطاقة من الشمس؟

2024-03-25

1. الألواح الشمسية: بنوك الطاقة الشمسية مجهزة بألواح شمسية، عادة ما تكون مصنوعة من الخلايا الكهروضوئية. وتتكون هذه الألواح من طبقات متعددة، بما في ذلك طبقة علوية من الزجاج الواقي، تقع تحتها المادة شبه الموصلة المسؤولة عن تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. في أغلب الأحيان، تُصنع أشباه الموصلات هذه من السيليكون، على الرغم من أنه يمكن أيضًا استخدام مواد أخرى مثل تيلوريد الكادميوم أو سيلينيد الإنديوم الغاليوم النحاسي. ويتم اختيار هذه المواد لقدرتها على امتصاص الفوتونات المنبعثة من ضوء الشمس، وتحرير الإلكترونات وتوليد تيار كهربائي في عملية تعرف باسم التأثير الكهروضوئي. يحدد حجم وكفاءة الألواح الشمسية سعة الشحن الإجمالية وسرعة بنك الطاقة الشمسية.

2. التأثير الكهروضوئي: التأثير الكهروضوئي هو العملية الأساسية التي تقوم من خلالها الألواح الشمسية بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية. عندما يضرب ضوء الشمس سطح اللوحة الشمسية، فإنه يثير الإلكترونات داخل مادة أشباه الموصلات. تصبح هذه الإلكترونات المثارة قادرة بعد ذلك على التدفق بحرية عبر المادة، مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي. يشكل تدفق الإلكترونات هذا كهرباء تيار مباشر، والتي يمكن تسخيرها لتطبيقات مختلفة، بما في ذلك شحن البطارية داخل بنك الطاقة الشمسية.

3. توليد التيار المباشر (DC): الكهرباء المولدة من الألواح الشمسية تكون على شكل تيار مباشر (DC). ويتدفق هذا النوع من الكهرباء في اتجاه واحد، مما يجعله مناسبًا لشحن البطاريات وتشغيل الأجهزة الإلكترونية التي تعمل بالطاقة المستمرة. يتم جمع كهرباء التيار المستمر التي تنتجها الألواح الشمسية وتوجيهها عبر أسلاك أو مسارات موصلة داخل بنك الطاقة الشمسية، حيث يتم تخزينها لاستخدامها لاحقًا.

4. جهاز التحكم بالشحن: لضمان الشحن الآمن والفعال للبطارية الداخلية، غالبًا ما تكون بنوك الطاقة الشمسية مجهزة بجهاز تحكم بالشحن. تعمل وحدة التحكم في الشحن كمنظم، حيث تراقب تدفق الكهرباء من الألواح الشمسية إلى البطارية وتمنع الشحن الزائد أو تلف خلايا البطارية. ويحقق ذلك عن طريق ضبط مستويات الجهد والتيار لتتناسب مع متطلبات البطارية، وتحسين كفاءة الشحن وإطالة عمر البطارية.

5. تخزين البطارية: تحتوي بنوك الطاقة الشمسية على بطاريات قابلة لإعادة الشحن، عادة ما تكون ليثيوم أيون أو ليثيوم بوليمر، والتي تعمل كوحدات لتخزين الطاقة. تقوم هذه البطاريات بتخزين الكهرباء التي تولدها الألواح الشمسية خلال ساعات النهار، مما يسمح لبنك الطاقة بشحن الأجهزة الإلكترونية حتى في حالة عدم توفر ضوء الشمس. تحدد سعة البطارية مقدار الطاقة التي يمكن لبنك الطاقة تخزينها وتوصيلها لاحقًا إلى الأجهزة.

6. تحويل الطاقة: قبل أن يتم استخدام الكهرباء المخزنة لشحن الأجهزة، يجب تحويلها إلى الجهد والتيار المناسبين للجهاز الذي يتم شحنه. يتم تحقيق عملية التحويل هذه عادةً من خلال منظمات الجهد الكهربي المدمجة أو دوائر إدارة الطاقة داخل بنك الطاقة الشمسية. تضمن هذه الدوائر أن الجهد الكهربي والتيار الناتج متوافقان مع متطلبات الجهاز المتصل، مما يوفر تجربة شحن آمنة وفعالة.

7. شحن الأجهزة: عند توصيل جهاز إلكتروني ببنك الطاقة الشمسية، يتم تفريغ الطاقة المخزنة في البطارية ونقلها إلى بطارية الجهاز للشحن. تنظم الدوائر الداخلية لبنك الطاقة تدفق الكهرباء، مما يضمن كفاءة عملية الشحن وأن الجهاز المتصل يتلقى المستوى المناسب من الطاقة. قد تحتوي بعض بنوك الطاقة الشمسية أيضًا على منافذ إخراج متعددة، مما يسمح بشحن أجهزة متعددة في وقت واحد.

8. التعرض لأشعة الشمس: تتأثر كفاءة بنوك الطاقة الشمسية بشكل مباشر بكمية ضوء الشمس التي تتلقاها. ولتحقيق أقصى قدر من سرعة الشحن وفعاليته، يجب تعريض الألواح الشمسية لأشعة الشمس المباشرة كلما أمكن ذلك. ومع ذلك، لا تزال بنوك الطاقة الشمسية قادرة على الشحن في ظل ظروف غائمة أو ملبدة بالغيوم، وإن كان بمعدل أبطأ. بالإضافة إلى ذلك، قد تحتوي بعض بنوك الطاقة الشمسية على أجهزة استشعار أو مؤشرات مدمجة تراقب شدة ضوء الشمس وتضبط معلمات الشحن وفقًا لذلك.

فانوس التخييم LED بالطاقة الشمسية مع باور بانك

الموديل: LS-PB001

جهد الخرج: 2.1 أمبير/5 فولت

الإدخال المزدوج: مايكرو تايب سي

نوع البطارية: بطارية ليثيوم أيون بوليمر

ميزات إضافية: الطاقة الشمسية، 4 مخارج USB، مدخلات مزدوجة (نوع صغير)، مع 32 مصباح تخييم LED

جهد الإدخال: 2.0A/5V

سعة البطارية: 20000 مللي أمبير

التكوين: كابل شحن تعليمات التعبئة والتغليف من جلد البقر

اللون: أسود أحمر، أسود بالكامل، أسود برتقالي

PREV：ما هي مزايا استخدام المصابيح الكهربائية ذات البطارية الجافة في حالات الطوارئ؟NEXT：ما هي الفوائد البيئية لاستخدام الأضواء الكاشفة LED؟