النظام الكهروضوئي هو نظام كهربائي خاص ينتج الطاقة من مصدر متجدد ولا ينضب: الشمس. بشكل أساسي، هناك نوعان من الأنظمة الكهروضوئية:

• الأنظمة المتصلة بالشبكة: هي أنظمة متكاملة مع أنظمة الكهرباء التقليدية في المنازل والمصانع. يمكن استخدامها بالتناوب أو بالاشتراك مع شبكة الكهرباء لتلبية متطلبات الطاقة للمستخدم النهائي.
• الأنظمة المستقلة: مصممة بحيث تشمل نظام بطاريات لضمان “استمرارية الخدمة”، أي تزويد الطاقة الكهربائية أيضًا أثناء الليل أو عندما يكون مستوى الإشعاع الشمسي غير كافٍ أو غائب.

كيف ينتج النظام الكهروضوئي الكهرباء؟

تحتوي اللوحة الكهروضوئية (PV)، المعروفة عادةً باسم اللوحة الشمسية، على خلايا كهروضوئية تمتص ضوء الشمس وتحول الطاقة الشمسية إلى كهرباء. هذه الخلايا، المصنوعة من شبه موصل ينقل الطاقة (مثل السيليكون)، تُربط معًا لتشكل وحدة. تحتوي اللوحة الشمسية النموذجية المثبتة على السطح على 30 وحدة. عندما يمتص شبه الموصل في الألواح الكهروضوئية ضوء الشمس، يتسبب ذلك في تحرير الإلكترونات (التي تشكل أساس الكهرباء) من مكانها، ويمكنها الآن التدفق عبر شبه الموصل. تتدفق هذه الإلكترونات المنفصلة، كل منها يحمل شحنة سالبة، عبر الخلية نحو السطح الأمامي، مما يخلق اختلالًا في الشحنة بين الأمام والخلف. تنتج الخلايا الكهروضوئية الكهرباء لأن هذا الاختلال، بدوره، يخلق جهدًا كهربائيًا يشبه الأطراف السالبة والموجبة للبطارية. يتم جمع التيار على الأسلاك ثم استخدامه فورًا أو تخزينه في بطارية النظام الكهروضوئي. ليس صحيحًا أن الخلايا الشمسية تعمل فقط عندما تشرق الشمس، لكنها لن تولد قدرًا كبيرًا من الطاقة في الأيام الغائمة مثل الأيام المشمسة.