تُعتبر الطّاقة الشمسية التي يتم إنتاجها بواسطة ” الخلايا الشمسية ” أحد أهم أنواع الطاقة المتجددة المُستَمّدة من الموارد الطبيعية التي لا تنفذ و تتجدد باستمرار مثل الرياح و المياه و الشمس المتوفرة في معظم دول العالم، كما يمكن إنتاجها من حركة الأمواج و المد و الجزر أو من طاقة حرارية أرضية و ابتكارات اخرى .
و هي تختلف أساساً عن الوقود الأحفوري من البترول و الفحم و الغاز الطبيعي، فلا تنشأ عن الطّاقة المتجددة عادةً مخلفات الوقود الأحفوري الضارّة للبيئة مثل تلك المؤدية لزيادة الاحتباس الحراري كثنائي أكسيد الكربون (CO2) ، باستثناء استخدام الوقود الحيوي لتوليد الطاقة من مواد نباتية، حيث أنه بالرغم من أن مخلفاتها تزيد الاحتباس الحراري إلا أنها يمكن أن تكون مستدامة، لذلك يعتبرها الإتحاد الأوروبي و الأمم المتحدة كطاقة متجددة. كما أن الطاقة المتجددة لا تشمل استخدام الوقود النووي متجنبة المخلفات الذرية الضّارة النّاتجة عن المفاعلات النووية .
آلية عمل الخلايا الشمسية
إن الخلايا المولدة للطاقة الشمسية هي عبارة عن مُحولات فولتضوئية تقوم بتحويل ضوء الشمس المباشر إلى كهرباء، و هي نبائظ شبه موصلة و حساسة ضوئياً و محاطة بغلاف أمامي و خلفي موصل للكهرباء ، و قد تم إنــماء تقنيات كثيرة لإنـتــاج الخلايـا الشمسيـــة عبر عــــمــليات متسلسلة من المعالجات الكيميائية و الفيزيائية و الكهربــائيـــة عـــلى شكــل متكاثف ذاتي الآليــــة أو عالي الآلية، كمـــا تـم إنماء مــــواد مختلفـــة لتصنيع الخلايـــا الشمسية على هيئة عناصر كعنصر السيليكون أو على هيئة مركبات كمركب الجاليوم زرنيخ و كبريتيد الكادميوم و فوسفيد الأنديوم و كبريتيد النحاس و غيرها من المواد الواعدة لصناعة الفولتضوئيات .
أنواع الخلايا المستخدمة في توليد الطاقة الشمسية التجارية
الخلايا الشمسية السيليكونية المتبلورة : تُصنع هذه الخلايا من السيليكون عبر إنماء قضبان من السيليكون ثم يؤرب إلى رقائق و تعالج كيميائياً و فيزيائياً عبر مراحل مختلفة لتصل إلى خلايا شمسية ، و كفاءة هذه الخلايا عالية تتراوح بين 9 – 17 % و الخلايا السيليكونية أحادية التبلور غالية الثمن حيث صعوبة التقنية و استهلاك الطاقة بينما الخلايا السيليكونية عديدة التبلور تعدّ أقل تكلفة من أحادية التبلور و أقل كفاءة أيضاً .
الخلايا الشمسية السيليكونية الأمورفية : مادة هذة الخلايا ذات شكل سيليكوني حيث التكوين البلوري متصدع لوجود عنصر الهيدروجين أو عناصر أخرى أدخلت قصداً لتكسبها خواص كهربائية مميزة و خلايا السيليكون الأمورفي زهيدة التكلفة عن خلايا السيليكون البلوري حيث ترسب طبقة شريطية رقيقة باستعمال كميات صغيرة من المواد الخام ، و تتراوح كفاءة خلايا هذه المادة ما بين 4 – 9 % بالنسبة للمساحة السطحية الكبيرة و تزيد عن ذلك بقليل بالنسبة للمساحة السطحية الصغيرة و إن كان يتأثر استقرارها بالإشعاع الشمسي .
