دورة تصميم انظمة الطاقة الشمسية

أصبح الطلب على الطاقة في العالم ينمو بسرعة، بسبب الانفجار السكاني والتقدم التكنولوجي، لذلك من المهم للبشرية أن تتوجه لمصدر طاقة يمكن الاعتماد عليه وفقًا لهاتين الميزتين، فعّال من حيث التكلفة ومصدر دائم للطاقة المتجددة، للطلب المتزايد على الطاقة في المستقبل. تعتبر الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة المتجددة، وهي مصدر واعد لحل المشاكل التي تتعلق بأزمة الطاقة مستقبلًا. تتطور صناعة الطاقة الشمسية بشكل مضطرد في جميع أنحاء العالم، بسبب ارتفاع الطلب على الطاقة، في حين أن مصدر الطاقة الرئيسي الحالي الوقود الأحفوري (Fossil fuels) بات محدودًا، بينما المصادر الأخرى باهظة الثمن؛ لذلك تمثل الطاقة الشمسية أداة لتطوير الوضع الاقتصادي في البلدان النامية، وقد أثبتت فعاليتها بعد إجراء العديد من البحوث المطولة عليها. ما هي الطاقة الشمسية؟ تعمل الطاقة الشمسية من خلال امتصاص الألواح الشمسية ضوء الشمس – معظم الطيف الضوئي، بالإضافة إلى نصف الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء – وتحويلها إلى طاقة كهربائية للاستفادة منها في المنازل أو أماكن العمل. إن شمسنا عبارة عن مفاعل نووي طبيعي هائل، تطلق حزمًا صغيرة من الطاقة تدعى الفوتونات، والتي تسافر عبر الفضاء من الأرض إلى الشمس مسافة 93 مليون ميل في زمن قدره 8.5 دقيقة. ففي كل ساعة تصطدم الفوتونات بكوكبنا بما يكفي لتوليد الطاقة الشمسية لتلبية احتياجات الطاقة العالمية لمدة عام كامل. في الوقت الحالي استخدامات الطاقة الشمسية محدودة للغاية، ففي الولايات المتحدة مثلًا، لا تتجاوز خمسة أعشار واحد في المائة من الطاقة المستهلكة. لكن تكنولوجيا الطاقة الشمسية ذاهبة إلى التحسن، والتكلفة المصاحبة لإنتاجها مستمرة في الانخفاض.