2 )1 ك8 ينا إ 2 حول 7 استخام | 2 2 م
لح ا لاج الا : ل ا 1 2
ا الشكل رقم (ب) 1
نفايات ملوثة ولا ضوضاء ولاإشعاعات ولا حتي تحتاج لوقود غير اشعة الشمس لكن 5
كلفتها لابتدائية مرتفعة مقارنة بمصادر الطاقة الأخريكما انها تولد كهرباءمستمرة (كما هو :6
الكترون موزعة على ثلاث مشتويات طاقة مَستويِين الطاقة الاول الثاني الاقرب للنواة
ص م انال رايهنا يا 5
ب 0 ل باب بر نيب نبب ني نبي ني
الكترونات: ‏ وتسعى ذرّة الشيليكون لان تكمل النقص في عدد ا لالكترونات في المتتتوى 5
1 الخارجي ولتفعل ذلك فإنها تشارك اربع الكترونات من ذرات سيليكون مجاورة وبهذا ترتبط 2
2 ف )ل خلية اله يه ٍ 7
كما هو موضح في الشكل (ج)
#اان كا انكل كا

بروتوت ‎010٠‏ ©
مدار إلكتروني داخحلي ا١اصو‏ عمط #اطامئك
مستقعر اأصدا بصمص عاحادتك
مدار إلكتروتي غير
مستقر
الكل رمم 1ر3
ان بلورة السيليكون النقية لا توصل التيار الكهربَائي بكفاءة لان لا يوذ الكترونات حَرَة لت اكير
الكهربائي'حيث أن كل الالكترنت قد قيدت في التركيب البلوري ولهذا ولكي يتم استخدام الَسيليكونَ
في الخلية الممسية إننا بحاجة إلى إجراء تعديل بسيط في التركيب البلوزي كما نوج الشكل ركم 2(5)
يتم اضافة ذرات الفوسفور بنسبة بسيطة جداً تصل إلى ‎٠٠٠‏
وذرة الفوسفور تحتوي على 5
الكترونات في مدارها الخارجي ولهذا عندمًا تدخل الشبكة البلورية بين ذرات السيليكون ستشارك ب ؛
دذرة سيليكوت

ال كلل
الشكلح فم (ع)
تتحرز ونترك مكائها شاغر نسميه فجوةاو تقب “م0|6|“ يعمل هذا التقب على السماح
1 للالكترون في الجوار بالانتقال اليها تاركاً فجوة اخرى وهكذا تستمر حركة الالكترونات في 7
م اتجاه وحركة الفجوات في الآتجاه المعاكس وهذه الحركة هي تيار كهرباتي ولكن في أحالة 5
" ذرات السليكون المطعمة بذرات الفوسفور يصبح الامر مختلف من ناحية ان الطاقة اللازمَة لبد 7
م تحريكث لوي اقل جكتثير من حالة السليكون النقي وتسم اشباد الموصتلات ت التي تطعم 7
1 الكترون سالب للتركيب البلوري للذرات: ولهذا يعتبّر السيليكون المطعم بالفوسفور مَوَصل 0
18 افضل من الشيليكون النقي كما يوضخ الشكل زقم ‎١‏ (ح) 5

الشكل رقع 7 (0)
كما هو الخال عند تطعيم الخلايا الشمسية بذرات توفر الكترونات اضافية تاك نوع آخر من
التطعيم بالنوع“م/ح-م“اي النوع الموجب وفي الحقيقة العملية ان الخلية الشمسية تَحتويٍ على
في الشكل تم
الطاقة
تسقط على
الخلبة خلال
الطبقة ىح
لتحرر الكتروت
من الطبقة م

2 الشكل رقم (ح) 5
5 تتحد كل الالكترونات مع كل الفجوات ثم تتوقف عملية الانتقال لأنه يتشكل لدينا حاجز (حقل 0
كهربائي)عند منطقة الوصل مما يمنع الالكترونات من الحركة كما هو موضح في الشكل "(ح) 2
ب هذا المجال الكهربائي يعمل عمل الثنائيات الدايود “م01000”“حيّث يسمح بمرور الالكترونات من 0
ل الجزء الموجب إلى الجزء السالب ولكن ليتق العكس وَبِهذا يكون لديتا في كل خلية شمسية 3
0 مجال كهربائي يحدد اتجاد حركة الإلكترونات 5
8 وفجوة بالقرّب من الحاجز حيث المجال الكهربائي فيتم تمريّر هذا الإلكترون في اتجاه الجزء م
ا السالب تحت تأثير المجال في حين تنتقل الفجوة إلى الجَزء الموجب تحت تأثير المجال وعندما ب
8 سوت تتحرك لتعود إلى موضعها الأصلي وكذلك القجوات وهذه الحركة هي الثيار الكهربائي 7
1 ويتم طلي الخليّة الشمسيّة بمؤاد تمنع انعكاس الفوتونات الشمسيّة عند سقوطها على الخليّة حيث ا
3 رقيقة جدا على سطح شرائج السليكون لتمنع انعكاس الضوء وبعدها يتم وضع شريحة زجاجّة 7
ّم لحماية الخلية: وعمليا يتم رَبَطاما قارب أ خلية الشمسيّة على التوالي والتواري لتحصّل 5
6:8 على فرق الجهدذ والثباز الكهربائي المُطلوب :توضع هذه الخلايًا في أطار من الزجاج لحمابتة 7
م مع وضع نقطتي توصيل موجبه على الستطح الأمامي وسالبة على السطح الخلفي م

0 برساتئقيةجول فطقي مقلم 3
رمد
كمد جور كو ول م
© كيفية عمل الخلايا الشمسية
5 لابد من أنك زأيت الآلات الحاسبة التي لها خلايا شمشيّة الحاسبات التي لا تحتاج إلى 0
م على إشارات التطريق الظطارئة أو في الهواتف العامة أو في الطواقات أو حر المواقات
0 أين تبحث عنها كما هو موضح في الشكل (ع) 8
م هناك صفوف من الخلايا الشمسية على الأقمار الصناعية على الأقمار الصناعية التي تستعمل 6
م الماضية والفكرة أنه يوماً من الأيام سوف نستخدم الكهرباء مجاناً من الشمس (إن هذا وعد 5
00 مفريد 8
1 تشرق الشمس في يوم مشمس وساطع ‎٠٠٠١‏ واط تقريباً لكل متر مربع من سطح الكوكب وإذا 2
0 تقوم الألواح بامتصاص الطاقة لننتج الهيدر وجين في/600ع08 1130516 086ا501 7

د د م م0 م ام ل م ل ل 0 ا 00 0 هل 5 م 1 ل 0# 7 :0 0 م * بلا د م م 0 8 ب ا م مر
م دراسةفنية جول لعكقية استغام 0 + 5
م مسقو الي هذة المئلة يقدمن الخاتيا التلسمسية ان لطم اكيت تقوم اذ انخلايا يتحول الطاقة نت
88 الشمسية إلى كهرباء مباشرة في هذه العملية سوف نتعلم لماذا نقترب أكثر من إستخدام طاقة و
2 الشمس على أساس يومي ولماذا علينا القيام بالمزيد من البحوثات قبل أن تصبح العملية فعالة 2
ب إن الخلايا الشمسية التي رأيتها في الآلات الحاسبة وفي الأقمار الصناعية هي خلايا جهد 5
ب كهربائياً ورزمت في إطار واحد) 8
ل (/01) (©0110101701131)الضوء الفلطائي (ضوء الجهد الكهربائي) كما تدل الكلمة 3
0 -011010ضوء -(613/ كهرباء تحول ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء؛ وقد أستخدمت ا
8 مرة واحدة في الفضاء بشمل خاص ويستخدم الضوع الفلطائي في قل طرق غريبة حتى أن 3
2" بإمكانهم تزويد بيتك بالطاقة
مص : تََ مسلا ل
؛: 0 ‎"١‏ لان ل
5 كيف تعمل هذه الأدوات؟ ب
2 صنعت خلايا الضوء الفلطائي (ضوء الجهد الكهربائي) من مؤادذ خاصة 75
ا تسمى ((761075ا5610160110))أشباه موصلات متل الشيلكون حيث أن استخدامه أكثر شيوعاً 2
لاجلا "| 0 - جا كلا
م الان ؛ عندما يضرب ضوء الثمين الخلية فإن جزء معين من الخلية ؤهي داخل المادة الشبه 5
يم موصلة التي تقوم بَامتصاص الضوء هذا يعتي أن طاقة الضوء المَمتصضة تخولت إلى الثبه 0
5 موصلات ((ل 100105 56011) )وإ تضرب الطاقة الإلكترونية الطلبقة سائحة لهم بالتدفق 7
3 بحرية 3
ل إن خلايا (1م) تملك أيَضاً قلا أو حقول كهربائيّة أكثر التي تقوم بَإِجَبَار الإلكترونات التي ب
7 حررت بواسطة الضوء الممصوص بالتدفق باتجاه معين؛ وتذفق الإلكترونات هذا هو التيار 5
ا ويمكننا أن نسحب التيار للإستعمالَ الخارجي وذلك بوضع وصلات معدنية في قمة وأسفل خلايا ّ"
": إل ((/1م مثلا يستطيع التيار تشغيل آلة خاسبة وإن آلتَيَارٌ مع الجهد الكهربائي للخلية (الذي نتج 8
1 من الحقل أو من الحقول الكهربائية) يِقَوْمَان بتحديد قوة (أو قدرة ألواط) التي بمكن أن تنتجها 7
م لنلقي نظرة أعمق إلى مثال من خلية :(/01) خلية السيلكون البلوريي الواحد 5
7 السيليكون 5

د 5 اعم :3 لق النسية الل المشفك لقا إري المزروع أكيرة
برد + د كا
دان #ن ان رن رن ران
عد جرع م كل ب
0 يم 0 00 زمر مد م ا 0# ل لم 4000م اا 0
8 ميم " 0# 0 م 08 ل
براةقياجول عقي شم أي
إن السيليكون لديه بعض الخواص الكيماوية الخاصة خصوصاً في شكله البللوري ,لدى ذرة
السيليكون ؛١‏ إلكتروناً مرتبة في ثلاثة طبقات مختلفة؛ وأول طبقتين واللتين هما الأقرب إلى
المركز ممتلئتين تماماً؛ وإن الطبقة الخارجية فقط هي الطبقة النصف ممتلئة ولديها أربعة
إلكترونات فستقوم ذرة السيليكون بالبحث دائماً عن الطرق لتملاً طبقتها الأخيرة (التي تود
الحصول على ثمانية إلكترونات) ولتفعل ذاك ستشترك بأربعة إلكترونات مع ذرة السيليكون
أيدي تشاركهم معه أربعة من جيران لها وهذا الذي يشكل التركيب البللوري وهذا التركيب يرتد
إلى الخارج ليصبح هاماً لخلية ال (/7م)لقد وصفنا الآن السيليكون البللوري الصافي
إن السيليكون البللوري الصافي ناقل ضعيف للكهرباء لأنهلا يوجد ولا واحدة من إلكتروناتها
جميعها محبوسة في التركيب البللورّي ولكن الشيليكون في الخلية الشمسية معدل بعض الشيء
إن الخلية النشمسية فيها سيليكون مع الشوائب أختلط معها ذرات أخرى وذلك يغير عمل الأشياء
الفوسفور لذيه خمسة إلكتروتات في الطبقة الخارجية وليسن أربعة وهو يُلتصق بذرات جاره
السيليكون ولكن الفوسفور إلكتروثاً واحداً ليبن لديّة أخد يمسك بيده وهو لا يشكل جزء مَنّ
الرابطة وَلِكُن هناك برؤثون إيجابي في النواة الفوسفورية التي تبقي الذرة في مله
عندما تضاف الطاقة إلى السيليكون الصافي مَثلاً عند تشكيل الحرارة سْتَتَسَبْب بإفلات بضعة
إلكترونات من رؤابطهم وتَترك ذراتهم وفي كلتا الحالتين تقوم الإلكترونات بترك فجّوات ورائها
وتدعى هذه الإلكترونات بالناقلات الكرة وتستطيع أن تحمل ثياراً كهربائياً وهناك البعض منهم
في السيليكون الصافي ولكنهمَ على أي حال ليوا مفيدون جداً ولكن السيليكون الملوث الذي
مزج معه ذرات فسفور فهو قصة مختلفة؛ وإن إلكترونات الفوسفور الحرة الإضافية لم تربط
تفلت ونحن لدينا الكثير من النواقل الحرة أكثر من التي نريدها في السيليكون الصافي
إن عملية إضافة الشوائب عمداً تسمى التخدير وعند التخدير مع الفوسفور فإن السيليكون الناتج
يسمى 3117/6ع116 - لا (©1[1-17/0) سلبي بسبب انتشار الإلكترونات الحرة؛ وإن السيليكون
المخدرالسلبي (©م/11-1) ناقل افضل بكثير من من السيليكون الصافي وفي الحقيقة الجزء
رمد مد منود مد همد مهم 0
كليبي “لخي م
كمد بود >مرد >مر مر جمد بم جم +
من جا جا جل جل جلا املا مل
بباضاصبي كا بي كليبي كبن لل
لا عازتنال

عد جرع م كل َ ل“
ٍّ نح بناعي| لقا المي تل مضل لساري لزروع لكبرة 202
السلبي الوحيد (©11-170)من الخلية الشمسية وخدرت الأجزاء الأخرى بالبورون التي لديها
ب ثلاثة إلكترونات سيليكون فقط في الطبقة الخارجية بدلاً من أربعة لتصبح - م (6م/7-م)
م خالية من الإلكترونات لذلك فهي تحمل الشحنة النقيضة (الإيجابية) وهم يتحركون هنا وهناك 3
1 يبدا الجزء المثير عندما تقوم بوضع السيليكون ذو الشحنة بالسليييز (8م11-17 مع السيليكون ذو 3
3 الشحنة الإيجابية (6م/(0-7) وتذكر بأن كل خلية [/01) تحتو على الآقل حقل كهربائي واحد 5
8 وبدون الحقل الكهربائي فإن الخليّة لن تعمل ويتشكل هذا الحقل عندما يتصل السيليكون ذو 1
ل الشحنة السلبية مع السيليكون ذو الشحنة الإيجابية 0
م في الجهة الإيجابية تسع لكي تهبط فيها؛ كان السيليكون قبل ذلك محايد كهرَبَائيَاً والإلكترونات 3
ب السالبة مع الشحنات الموجبة في السيليكون فإن الحياد بعظطل: إذاً هل ملأت كل الإلكتروّتك 7
0 يكون مَفيِداً؛ على أي حَآل فهي تختلط وتشكل حاجزاً وتجعل مرور الإلكتزونات من لجاب 8
م السلبي إلى الجآنب الإيجابي صعباً جداً وفي آخز الأمر فإن التوازن سيصل وسَيصبح لديا حقل 5
0 كهربائي يفصّل الجانتين :شن 5
8 إن الحقل الكهربائي يَتصرف مَثل الدايود سامخاً (أوحتى دافعاً) للإلكترونات تالتدفق مَن الجهة 8
0 الإيجابية إلى الجهة السَلبية وليس إلى الجهة الأخرى وهذه العملية مثل الثلة كيث تستطيع 5
0 الإلكترونات أن تذهب لآخر التلة (إلى الجهة السلبية) ولكنها :لا تستطيع التسلق إلى التلة (إلى 5
0 الجهة الإيجابية) لذلك أصبح لديّتآ حقل كهرباتي يتصرف مثل الدايود حيث تستطيع الإلكترونات ب
: التحرك بإتجاه واحد فقطٌّ !
4 عندما يضرب ضوء على شكل فوتونات الخلية تقوم طاقته بتحرير أزواج من الفجوات 8
م الإلكترونية و سيقوم كل فوتون مع طاقته الكافية بشكل طبيعي بتحرير إلكترون واحدة بالضبط 5
0 ع - ينبي 8