تاريخ الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية ما هي الطاقة الشمسية؟ تاريخ الطاقة الشمسية

على مر التاريخ، كانت الطاقة الشمسية حاضرة دائمًا في حياة الكوكب.لقد كان مصدر الطاقة هذا دائمًا ضروريًا لتطور الحياة.مع مرور الوقت، قامت البشرية بشكل متزايد بتحسين استراتيجيات استخدامها.

الشمس ضرورية لوجود الحياة على هذا الكوكب.وهي مسؤولة عن دورة المياه، والتمثيل الضوئي، وما إلى ذلك.

أمثلة على مصادر الطاقة المتجددة – (شاهد هذا)
أدركت الحضارات الأولى ذلك وتطورت أيضًا تقنيات متطورة لتسخير طاقتها.

في البداية كانت عبارة عن تقنيات لتسخير الطاقة الشمسية السلبية.تم تطوير تقنيات لاحقة للاستفادة من الطاقة الحرارية الشمسية من أشعة الشمس.وفي وقت لاحق، تم إضافة الطاقة الشمسية الكهروضوئية للحصول على الطاقة الكهربائية.

متى تم اكتشاف الطاقة الشمسية؟
لقد كانت الشمس دائمًا عنصرًا أساسيًا في تطور الحياة.لقد كانت الثقافات الأكثر بدائية تستفيد بشكل غير مباشر ودون أن تدرك ذلك.

تاريخ الطاقة الشمسية في وقت لاحق، طور عدد كبير من الحضارات الأكثر تقدمًا العديد من الديانات التي تدور حول النجم الشمسي.وفي كثير من الحالات، كانت الهندسة المعمارية أيضًا مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالشمس.

ومن أمثلة هذه الحضارات نجد في اليونان ومصر وإمبراطورية الإنكا وبلاد ما بين النهرين وإمبراطورية الأزتك وغيرها.

الطاقة الشمسية السلبية
كان اليونانيون أول من استخدم الطاقة الشمسية السلبية بطريقة واعية.

حوالي عام 400 قبل المسيح، بدأ اليونانيون بالفعل في بناء منازلهم مع مراعاة أشعة الشمس.كانت هذه بدايات العمارة المناخية الحيوية.

في عهد الإمبراطورية الرومانية، تم استخدام الزجاج لأول مرة في النوافذ.تم تصنيعه للاستفادة من الضوء وحبس حرارة الشمس في المنازل.حتى أنهم سنوا قوانين تجعل من ذلك عقوبة لمنع وصول الكهرباء إلى الجيران.

وكان الرومان أول من بنوا البيوت الزجاجية أو الدفيئات الزراعية.تسمح هذه الإنشاءات بتهيئة الظروف المناسبة لنمو النباتات الغريبة أو البذور التي جلبوها من بعيد.لا تزال هذه الإنشاءات مستخدمة حتى يومنا هذا.

تاريخ الطاقة الشمسية

شكل آخر من أشكال استخدام الطاقة الشمسية تم تطويره في البداية بواسطة أرخميدس.ومن بين اختراعاته العسكرية طور نظامًا لإشعال النار في سفن أساطيل العدو.وتتكون هذه التقنية من استخدام المرايا لتركيز الإشعاع الشمسي عند نقطة واحدة.
استمر تحسين هذه التقنية.في عام 1792، أنشأ لافوازييه فرنه الشمسي.وهي تتألف من عدستين قويتين تركزان الإشعاع الشمسي في بؤرة واحدة.

في عام 1874، قام الإنجليزي تشارلز ويلسون بتصميم وإدارة منشأة لتقطير مياه البحر.

متى تم اختراع مجمعات الطاقة الشمسية؟تاريخ الطاقة الحرارية الشمسية
الطاقة الحرارية الشمسية لها مكان في تاريخ الطاقة الشمسية منذ عام 1767. وفي هذا العام اخترع العالم السويسري هوراس بنديكت دي سوسير أداة يمكن من خلالها قياس الإشعاع الشمسي.أدى التطوير الإضافي لاختراعه إلى ظهور أدوات اليوم لقياس الإشعاع الشمسي.

تاريخ الطاقة الشمسية اخترع هوراس بنديكت دي سوسور المجمع الشمسي الذي سيكون له تأثير حاسم على تطوير الطاقة الحرارية الشمسية ذات درجات الحرارة المنخفضة.ومن اختراعه ستظهر جميع التطورات اللاحقة لسخانات المياه الشمسية المسطحة.وكان الاختراع عبارة عن صناديق ساخنة مصنوعة من الخشب والزجاج بهدف حبس الطاقة الشمسية.

وفي عام 1865، ابتكر المخترع الفرنسي أوغست موشوت أول آلة تقوم بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة ميكانيكية.كانت الآلية تدور حول توليد البخار من خلال مجمع الطاقة الشمسية.

تاريخ الطاقة الشمسية الكهروضوئية.أول الخلايا الكهروضوئية
وفي عام 1838 ظهرت الطاقة الشمسية الكهروضوئية في تاريخ الطاقة الشمسية.

في عام 1838، اكتشف الفيزيائي الفرنسي ألكسندر إدموند بيكريل التأثير الكهروضوئي لأول مرة.كان بيكريل يقوم بإجراء تجارب على خلية تحليل كهربائي باستخدام أقطاب كهربائية من البلاتين.وأدرك أن تعريضه للشمس يزيد من التيار الكهربائي.

في عام 1873، اكتشف المهندس الكهربائي الإنجليزي ويلوبي سميث التأثير الكهروضوئي في المواد الصلبة باستخدام السيلينيوم.

كان تشارلز فريتس (1850-1903) مواطنًا أمريكيًا.وكان له الفضل في إنشاء أول خلية ضوئية في العالم عام 1883. الجهاز الذي يحول الطاقة الشمسية إلى كهرباء.

طور فريتس السيلينيوم المطلي كمادة شبه موصلة بطبقة رقيقة جدًا من الذهب.أنتجت الخلايا الناتجة الكهرباء وكانت كفاءة التحويل 1٪ فقط بسبب خصائص السيلينيوم.

وبعد سنوات قليلة، في عام 1877، اكتشف البروفيسور الإنجليزي ويليام جريلز آدامز مع تلميذه ريتشارد إيفانز داي، أنهم عندما يعرضون السيلينيوم للضوء، فإنه يولد الكهرباء.وبهذه الطريقة، قاموا بإنشاء أول خلية كهروضوئية من السيلينيوم.

تاريخ الطاقة الشمسية

في عام 1953، اكتشف كالفين فولر، وجيرالد بيرسون، وداريل شابين خلية السيليكون الشمسية في مختبرات بيل.أنتجت هذه الخلية ما يكفي من الكهرباء وكانت فعالة بما يكفي لتشغيل الأجهزة الكهربائية الصغيرة.

قام ألكسندر ستوليتوف ببناء أول خلية شمسية تعتمد على التأثير الكهروضوئي الخارجي.كما قام بتقدير زمن استجابة الكهروضوئية الحالية.

لم تظهر الألواح الكهروضوئية المتاحة تجاريًا حتى عام 1956. ومع ذلك، كانت تكلفة الطاقة الشمسية الكهروضوئية لا تزال مرتفعة جدًا بالنسبة لمعظم الناس.بحلول عام 1970 تقريبًا، انخفض سعر الألواح الشمسية الكهروضوئية بنسبة 80٪ تقريبًا.

لماذا تم التخلي مؤقتا عن استخدام الطاقة الشمسية؟
مع ظهور الوقود الأحفوري، فقدت الطاقة الشمسية أهميتها.عانى تطوير الطاقة الشمسية من انخفاض تكلفة الفحم والنفط واستخدام الطاقة غير المتجددة.

كان نمو صناعة الطاقة الشمسية مرتفعًا حتى منتصف الخمسينيات.في هذا الوقت كانت تكلفة استخراج الوقود الأحفوري مثل الغاز الطبيعي والفحم منخفضة للغاية.ولهذا السبب أصبح استخدام الطاقة الأحفورية ذا أهمية كبيرة كمصدر للطاقة ولتوليد الحرارة.واعتبرت الطاقة الشمسية آنذاك باهظة الثمن وتم التخلي عنها للأغراض الصناعية.

ما الذي دفع إلى عودة الطاقة الشمسية؟
تاريخ الطاقة الشمسية: استمر التخلي عن تركيبات الطاقة الشمسية، لأغراض عملية، حتى السبعينيات.ومن شأن الأسباب الاقتصادية أن تضع الطاقة الشمسية مرة أخرى في مكانة بارزة في التاريخ.

خلال تلك السنوات ارتفع سعر الوقود الأحفوري.وأدت هذه الزيادة إلى عودة استخدام الطاقة الشمسية لتدفئة المنازل والمياه، وكذلك في توليد الكهرباء.تعتبر الألواح الكهروضوئية مفيدة بشكل خاص للمنازل التي لا تحتوي على اتصال بالشبكة.

بالإضافة إلى السعر، كانت خطيرة لأن الاحتراق السيئ يمكن أن يولد غازات سامة.

تم تسجيل براءة اختراع أول سخان ماء ساخن منزلي بالطاقة الشمسية في عام 1891 من قبل كلارنس كيمب.اخترع تشارلز غريلي أبوت في عام 1936 سخان المياه بالطاقة الشمسية.

أدت حرب الخليج عام 1990 إلى زيادة الاهتمام بالطاقة الشمسية كبديل عملي للنفط.

قررت العديد من البلدان تعزيز تكنولوجيا الطاقة الشمسية.في جزء كبير منه محاولة عكس المشاكل البيئية الناجمة عن تغير المناخ.

حاليا، هناك أنظمة الطاقة الشمسية الحديثة مثل الألواح الشمسية الهجينة.هذه الأنظمة الجديدة أكثر كفاءة وأرخص.