أنواع التقنيات المتاحة في مجال الطاقة الشمسية

الفولت ضوئية
تستخدم تقنية الفولت ضوئية لامتصاص الطاقة من الشمس وتحويل الضوء مباشرة إلى طاقة كهربائية. ويتم تجميع الطاقة عن طريق استخدام الخلايا التي تنتج الكهرباء عند تعرضها إلى طاقة مشعة كالضوء بشكل خاص، وتستخدم هذه الخلايا المواد شبه الموصلة للكهرباء مثل السيلكون حيث تقوم الخلايا الفولت ضوئية بتحويل هذه الطاقة إلى مصدر للتيار المستمر. وتستخدم هذه الطاقة بدورها في مصادر الكهرباء أو يتم تحويلها إلى تيار متردد عن طريق استخدام عاكس التيار الكهربائي ثم تخزينها لاستخدامها لاحقًا في البطاريات كما في شبكة البلدية.
الطاقة الشمسية المركزة
تستخدم أنظمة الطاقة الشمسية المركزة عدسات أو مرايا لتركيز بقعة كبيرة من ضوء الشمس على مساحة صغيرة. بعد ذلك يتم توجيه ضوء الشمس المركز على أسطح فولت ضوئية أو يتم استخدامها لتسخين سائل ناقل لمحطات توليد الطاقة التقليدية لإنتاج الكهرباء.
محطة الطاقة الحرارية
تستخدم تقنية الطاقة الحرارية لتوليد الطاقة من الشمس عن طريق المستجمعات الشمسية (عادة ألواح مسطحة) والتي بدورها تولد طاقة حرارية ذات درجة حرارة تتراوح ما بين منخفضة ومتوسطة جاهزة للاستخدام مباشرة. ومن أشهر تطبيقات استخدام هذه الطاقة نظم تسخين المياه بالطاقة الشمسية، أجهزة التدفئة الشمسية في الفضاء، وحمامات السباحة إضافة إلى أنظمة التبريد سواء في المباني السكنية أو التجارية.
الخلايا الفولت ضوئية المركزة
تستخدم هذه التقنية عدسات فرينل لتضخيم أشعة الشمس وتركيزها على خلايا شمسية يبلغ حجمها من 250 حتى 500 مرة أقل من محطات الطاقة الشمسية التي تستخدم الخلايا الفولت ضوئية التقليدية “شمس 1?. وتساهم أنظمة الخلايا الفولت ضوئية المركزة في خفض التكلفة وذلك من خلال الاستبدال بخلايا السليكون الشمسية المرتفعة الثمن عدسات فرينل البلاستيكية المنخفضة الثمن.
إضافة إلى ذلك فإن نظم تركيز الطاقة الشمسية الفولت ضوئية الحالية تتتبع ضوء الشمس من أجل الاستفادة القصوى من الطاقة التي يتم نقلها إلى الخلايا الشمسية. ويتم ذلك بصورة آلية كلية عن طريق استخدام نظم تحكم تتبع متكاملة تعمل هيدروليكيًّا. وبذلك تعمل أنظمة الخلايا الفولت ضوئية المركزة على الدمج بين عدسات فرينل والخلايا الشمسية والألواح المستقبلة للطاقة الشمسية في نظام واحد.
الطاقة الشمسية السلبية
يستخدم المصممون والبناؤون ممارسات تصميم خاصة من أجل الاستفادة القصوى من ضوء الشمس في تسخين المناطق الداخلية وأجهزة التظليل المانعة من أجل الحماية من الحرارة الزائدة وبذلك يتم الاستفادة القصوى من الطاقة الشمسية في المكان المرغوب فيه.
من الأمثلة الأخرى على تطبيق تقنية الطاقة الشمسية السلبية استخدام بعض المواد والتصميمات الخاصة التي تمتص حرارة الشمس خلال النهار ثم تحريرها بعد ذلك لتدفئة المبنى خلال أوقات المساء والليل الباردة.
التقنيات الناشئة
نظرًا لتزايد احتمال استخدام الطاقة الشمسية في جميع أنحاء العالم فإنه يتم إنفاق الكثير من الوقت والمال في البحث وتطوير تقنيات الطاقة الشمسية الناشئة. ونتوقع زيادة كبيرة في تطوير هذه التقنيات الناشئة فضلًا عن استحداث تقنيات أخرى جديدة في مجال الطاقة الشمسية.