Last Updated on 27/12/2015
منظومة جديدة لإزالة الغبار المترسب على سطوح مجمعات الخلايا الشمسية ذاتيا باستخدام تيار الخلية المستمر و زجاج موصل للكهربائية
أ.م.د. منال مدحت عبد الله
قسم الفيزياء – كلية العلوم – جامعة بغداد
المهندس مازن سلمان الانصاري
قسم الفيزياء – كلية العلوم – جامعة بغداد
رشا اياد عزيز
قسم الفيزياء – كلية العلوم – جامعة بغداد
الموجز:
يمكن تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية من خلال آلية التحويل الكهروضوئي ويقصد به تحويل الإشعاع الشمسي أو الضوئي مباشرة إلى طاقة كهربائية بوساطة الخلايا الشمسية ( الكهروضوئية ) . ويتحقق أفضل استخدام لهذه التقنيات بوضعها على أسطح المباني ليستفاد منها في إنتاج الكهرباء وبالتالي في تشغيل نظام الاتصالات المختلفة وفي إنارة الطرق والمنشآت وفي منظومات ضخ المياه وغيرها .
تتبوأ الطاقة الشمسية مكانة هامة ضمن البدائل المتعلقة بالطاقة المتجددة إلا أن مدى الاستفادة منها يرتبط بوجود أشعة الشمس ووصول هذه الاشعة للمنظومات بشكل كاف. لذا فأنه من أهم المشاكل التي تواجه الباحثين في مجالات استخدام طاقة الخلايا الشمسية هي وجود الغبار وتراكمه المستمر على سطوح هذه المنظومات , وقد برهنت البحوث الجارية حول هذا الموضوع أن أكثر من 50 % من فعالية الطاقة الشمسية تفقد في حالة عدم تنظيف الجهاز المستقبل لأشعة الشمس لمدة شهر وتختلف هذه النسبة من بلد الى آخر معتمدة على طبيعة الغبار وطبيعة الطقس في ذلك البلد، و بالطبع فان عملية التنظيف ستزيد من تكلفة الصيانة والتشغيل والذي سينعكس في زيادة تكلفة انتاج الكهرباء.
ان هذا البحث يقدم حلا لهذه المشكلة :البحث يتضمن طلاء سطوح زجاجيه باستخدام مادة الانديوم( ثاني اوكسيد القصدير) وهي مادة شفافة وعالية التوصيل الكهربائي لتوضع على الألواح الشمسية . ان هذه العملية تقوم بإزالة حوالي 90٪ من الغبارالمترسب في وقت قصير، وتستهلك فقط نسبة صغيرة جدا من الكهرباء المتولد اصلا بواسطة الالواح الشمسية في عمليات التنظيف.
هذا العمل يتضمن تطويرا ذا شقين في مجال الحفاظ على كفاءة الخلايا الشمسية باستخدام الزجاج الموصل للكهربائية .
في الشق الاول قمنا بتحضير المحاليل الكيميائية اللازمة و طلاء الزجاج بغشاء رقيق لتحويله الى زجاج موصل للكهربائية , ثم اجرينا فحوصات لدراسة سطح الزجاجة الموصلة وفحوصات الخواص البصرية.
وفي الشق الثاني من العمل جرى اختبار الزجاج الموصل بشكل تجريبي عملي وحساب عامل الازالة
( clearing factor) للزجاجة الموصلة وكذلك دراسة النسبة المئوية للخسارة في كمية الاشعاع الشمسي قبل وبعد تراكم الغبار على سطح الزجاجة ثم بعد ازالة الغبارعن الزجاجة كهربائيا. كذلك تم تجربة الزجاجة الموصلة على سطح خلية شمسية سليكونية وتم حساب ومقارنة قيمة الكفاءة و اداء الخلية قبل تراكم الغبار وبعده وكذلك المقارنة بعد ازالة الغبار بالطريقة الكهربائية المقترحة ولعدة فولتيات شحن.