אנרגיה סולארית
מערכת סולארית לייצור חשמל
מהי אנרגיה סולארית?
אנרגיה סולארית היא מקור של אנרגיה מתחדשת אשר מקורה מהשמש, מכאן המילה סולארית- שמשית.
השמש מייצרת קרינה אלקטרו-מגנטית הניתנת להמרה לאנרגיה תרמו-סולארית (חום) או לאנרגיה פוטו-וולטאית (אור המומר לחשמל).
באנרגיה תרמו-סולארית הופכים את הקרינה הנקלטת מהשמש לחום, ולאחר מכן באמצעות החום נוצר קיטור אשר מניע טורבינה ומייצרת לבסוף חשמל.
באנרגיה פוטו-וולטאית ההמרה לחשמל היא ישירה, כלומר כאשר תא פוטו-וולטאי נחשף לקרינה האלקטרו-מגנטית של השמש נוצרת תנועה חשמלית בתא-וכך מופק חשמל.
מהם יתרונות האנרגיה הסולארית?
האנרגיה הסולארית אינה מזהמת את הסביבה. בעלת פוטנציאל של ייצור אנרגיה גדול הגדול משמעותית מהצריכה העולמית – בערך פי 6 ייצור חשמל בהשוואה לשימוש בו! התקנה פשוטה וזולה יחסית של תשתיות. אין צורך ביותר ממהנדס וחשמלאי מוסמך לשם ההתקנה.משום שהחשמל העודף שלא נמצא בשימוש מועבר ברשת לחברת החשמל הארצית, שיעור איבוד האנרגיה קטן בצורה משמעותית.
איך זה עובד?
על פני השטח המנוצל מותקן תא פוטו וולטאי שתפקידו הוא לקלוט את האור הנובע מהשמש. לשם ייעול קליטת אור השמש קיימים מתקני עקיבה שתפקידם להתנווט בזווית הטובה ביותר לקליטת קרני השמש. אור השמש הפוגע בתא הופך לחשמל, משם החשמל מועבר לממיר שתפקידו להתאים את החשמל לרשת החשמל הארצית (במקרה של ישראל – 220-230 וולט), ומשם זורם החשמל דרך מונה ייצור ללוח החשמל הביתי.
רוצים הסבר יותר מפורט?
התא הפוטו וולטאי בנוי משתי שכבות של סיליקון, כאשר בכל שכבה קיימות עקבות של יסוד כימי נוסף.
סיליקון מורכב מאטומים של צורן ולכל אטום כזה ישנם 4 אלקטרונים ברמה החיצונית והוא יוצר קשרים קוולנטיים עם 4 אטומי צורן אחרים.
לצורך הדוגמה, לשכבה העליונה יסוד כימי בעל חמישה אלקטרונים ברמה החיצונית, מה שהופך את השכבה לשלילית למחצה יחד עם האלקטרון המיותר.
לשכבה התחתונה יסוד כימי בעל שלושה אלקטרונים ברמה החיצונית מה שהופך את השכבה לחיובית למחצה יחד עם האלקטרון החסר.
כעת נוצרת משיכה כימית כאשר האלקטרון המיותר מהשכבה העליונה מנסה למלא את מקומו של האלקטרון החסר בשכבה התחתונה.
כאשר גלים אלקטרו מגנטיים פוגעים בשכבה העליונה – כלומר, אור השמש שנקלט בתא – האלקטרונים המיותרים שבשכבה זו משתחררים מהמשיכה והופכים חופשיים, והם עוברים דרך מוליך מיוחד שמוביל אותם לשכבה התחתונה והם יוצרים יונים שליליים בשכבה התחתונה שהיא חיובית למחצה, ויונים חיוביים בשכבה העליונה שהיא שלילית למחצה. כעת קיימת משיכה בין היונים השליליים לחיוביים, ואלקטרונים מהשכבה העליונה שוב מובלים לשכבה התחתונה – וכך נוצר מעגל שימשיך לפעול כל עוד קרניים אלקטרו מגנטיות פוגעות בתא.
מערכת סולארית לייצור חשמל