بدأات صناعة هذه الخلايا في الخمسينات وقد صنعت الخلية الشمسية الأولى من السليكون
توسيع قاعدة المواد التي تصلح لهذه الخلايا
ولا زالت الأبحاث جارية في هذا المضمار وذلك لتخفيض تكلفة هذه الخلايا التى لا زالت عالية
حتى الآن ؛ ويتم حالياً ال لبحث عن نماذج خلاف الخلايا السيليكونية مثل : - كادهيوم
فهذه الطاقة تتميز بمواصفات تجعلها الأفضل بدون منازع لجميع أنواع الطاقات الأخرى ؛ فهي
1 - طاقة هائلة يمكن استغالها في أي مكان
2- تشكل مصدراً مجانياً للوقود الذي لا يبضب
3- طاقة نظيفة لا تنتج أي نوع من أنواع التلوث البيني
4- محدودية مصادر الطاقة التقليدية
وربما كان لهمدوء الشمس الزائد دور كبير في إمال الناس للها ونسيائها ؛ إلا أن أزمة الطاقة
الحالية والتهديدات المطروحة أمام الحضارة الحديثة في حال نضوب الوقود الأحفوري أعاد
الأذهان للتفكير باستغلال الطاقة الشمسية , حيث نرى أن الأبحاث اليوم جادة لتطوير هذا
المصدر الطاقي ووضعه قيد الاستثمار الفعلي على نطاق واسع ؛ إذ أن العالم الآن بدا يدرك
أأمية هذه الطاقة وإهكاناتها الكبيرة في حل أزمة الطاقة المقبلة
ومما أن الشمس تسطع في سوريا بمعدل 300 يوم في السنة فإن معدل الإشعاع الشمسي يقع
بجدود 7001-2000 ) )178 16 ) سنويا
تتكون من الشمس وتسعة كواكب ومن هؤلاء التسعة كوكبنا الأرض والكواكب لا تصدر
ضوء بذاقها ولكنه انعكاس لما يصلها من أشعة الشمس

حول النواة في مدارات مختلفة
يبين الشكل التالي محطة كهروضوئية مؤلفة من عدة خلايا شمسية :
تعتبر الخلية الكهروضوئية بنيويا كوصلة 13 - ( من السيليكون النصف ناقل يتوضع سطح
هذه الوصلة بشكل متعامد مع اتجاه الأشعة الشمسية يؤدي امتصاص هذه الأشعة إلى ظهور
أو توليد حوامل حرة داخل نصف الناقل ( إلكترونات وثقوب ) ؛ تتفصل هذه الحوامل فراغياً
تحت تأثير الحقل الكهربائي لوصلة 12 - 1

الإلكترونات تتجمع في منطقة 13 والثقوب في المنطقة (0 ؛ ونتيجة لذلك تظهر بين المطفتين 0
و 13 قوة محركة كهروضوئية تستمر طالما تحدث عملية توليد الحوامل الحرة أي طالما تتلقى
الخلية الكهروضوئية الضوء , وهي تعمل كمولد للطاقة الكهربائية ععد تعرضها للأشعة
تجميع الخلايا الكهروضوئية :
من أجل الحصول على أنظمة عملية للطاقة الكهروضوئية لا بد من تجميع عدد معين من الخلايا
بغية الحصول على توتر عالي وتيار كهربائي معين يمكن من خاللهما الحصول على استططاعة
1 - تأمين الطاقة الكهربائية لقوارب الملاحة واليخوت البحرية 2 - تغذي بعض الاحتياجات
الممزلية كمضخة الماء والنيون والتلفزيون 3 - الإهداد بالقدرة لإنارة الممازل 4 - إضاءة
الأرصفة على سواحل الميناء والمنشآت البحرية على الشاطىء وداخل البحر 5 - في عملية
التكييف والتدفئة باستخدام مباشر لهذه الخلايا من الطاقة الحرارية المطمرودة مها 6 - في
الاتصالات ( الراديو ومستقبلات الراديو ) 7 - تشغيل طلمبات الري وماء الشرب 8 -
الأخرى وفيما يلي صور توضح مسطحات الخلايا الشمسية :

فترة النهار تمر الشمس عبر الخلايا الشمسية في مسار شبه دائري متجهة من الشرق إلى الغرب
عبر الأفق ؛ لذلك فإن الزاوية بين الشمس والخلايا تختلف بشكل كبير علماً أن أفضل زاوية
موجودة هي عندما تسقط أشعة الشمس عمودية على الخلايا
وبناءً على ذلك فإن أفضل النتائج هي حين تكون الأشعة الشمسية عمودية على سطح الخلايا
طيلة اليوم
تتبع الشمس طول فترة النهار لضمان زاوية عمودية بين أشعة الشمس والخلايا الفوتونية تبداً
التابعات بالعمل مع شروق الشمس وتدور باتجاه الشمس وتلحق بها مع تأخير زمني محدد , أها
في الليل فإنما تتوقف عن الحركة بانتظار شروق الشمس من جديد

استخدام الخلايا الشمسية في مجال الفضاء :
استخدمت الخلايا الكهروضوئية في مجال الفضاء منذ فترة طويلة وذلك في ( 17 ) آذار عام
8 حين أطلق ( القمر الصناعي 1 8810 7831 ) وكان على سطحه ( 6 ) خلايا
الإشارات دون توقف في حين أن البطاريات الأخرى توقفت عن العمل بعد فترة وجيزة من
انطلاق السفينة ؛ ومنذ ذلك الحين والخلايا الكهروضوئية ( الشمسية ) تستعمل على نطاق
واسع في مجال الفضاء حيث ساعد استعمالمها على زيادة طول الرحلات الفضائية ؛ فلقد أثبتت
قدرتها على تأمين التغذية الكهربائية بشكل مستمر ودائم لرحلات السفن الفضائية وبوثوقية
عالية ومردود عال نسباً
استخدام المنظومات الكهروضوئية للربط مع الشبكات الكهربائية
تم تشييد عدد من المنظومات الكبيرة السعة في عدد من دول العالم
نجد في أوربا إحدى أكبر المحطات التي نصبت ؛ وكان ذلك في عام 1988 من قبل أكبر شركة
توزيع كهربائية ألمانية (1817717) بالقرب من مدينة كويلتز على إحدى التلال القريبة من مر
ساعة ؛ وخضعت المحطة لمراقبة مستمرة وتم تقييم أدائها ؛ وعلى ضوء ذلك تم تصميم الجزء
الثاني من المشروع البالغ 300 كيلو واط على ضفاف بحيرة تيورات
وبداً في العمل عام 1991
كما شاركت شركة (1811717) أيضاً في تشييد محطة بقدرة 1 ميغاوات بالقرب من طليطلة في
إسبانيا و فى سويسرا تم إنشاء حطة بقدرة 500 كيلوواط ربطت بالشبكة

وبلغت تكاليف المحطة 38 مليون جنيه ؛ وتتكون من 110 مجموعات من الألواح الشمسية
الأحادية البلورية ؛ سعة كل منها 5 كيلو واط وبمساحة 4574 متراً مربعاً من الخلايا لكل
مجموعة؛ وتبلغ الطاقة السنوية للمحطة 700 ميغاوات / ساعة ومن البلدان الأخرى التي
اهتمت باستغلال الخلايا الكهرو فولطائية في إنتاج الكهرباء إيطاليا ؛ فقد تم نصب محطة بقدرة
0 كيلوواط بالقرب من مدينة فوجيا في جنوب إيطاليا ؛ وقد تم توسيع المخطة إلى 600
كيلوواط عام 1991
كما تم بناء محطة أخرى أكبر بسعة 33 ميغاواط بالقرب من مدينة نابولي الإيطالية أيضاً
وفي الولايات المتحدة تم نصب عدد كبير من المحطات ذات السعة العالية مها منظومتان
رائدتان نصبتا في كاليفورنيا في بداية الشمانيدات سعة الأولى 1 ميغاواط والثانية 65 ميغاواط ؛
وقد استخدهمت كلا المحطتين منظومة تعقيب على محورين لتركيز الطاقة على الخلايا يعادل
ضعف شدة الإشعاع ؛ ونتيجة لدرجة الحرارة العالية على الخلايا فقد تناقصت كفاءة قسم
منها ؛ وقد تم تفكيك المحطتين وبيعت أجزاؤها للاستخدام في منظومات صغيرة لمناطق نائية
بين 200 إلى 400 كيلوواط كل منها يستخدم تقنية مختلفة من تقنيات الخلايا الكهروضونية
وقد تم تقديم مقترح لبناء محطة بسعة 100 هيغاواط تتصب في صحراء يفادا وتستخدم
المحطة خلايا شمسية من نوع السليكون العشوائي
وقد تم تقدير كلفة المحطة ب 150 مليون دولار ؛ وبمكنها أن تنتج طاقة كهربائية بكلفة 55