تقنية توليد الطاقة الكهروضوئية لأعمدة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية

تُعدّ تقنية الخلايا الشمسية التقنية الأساسية لتوليد الطاقة الكهروضوئية من مصابيح الشوارع الشمسية. وقد تطورت الخلايا الشمسية الحالية إلى الجيل الثاني، إلا أن الجيل الأول - خلايا السيليكون البلوري - هو الأكثر استخدامًا، حيث شكّل 88.73% من إنتاج الخلايا الكهروضوئية الشمسية العالمي في عام 2003. ينقسم الجيل الأول من الخلايا الشمسية، وهو خلايا السيليكون البلوري، إلى نوعين: السيليكون أحادي البلورة والسيليكون متعدد البلورات. تتراوح كفاءة المنتجات الصناعية من خلايا السيليكون البلوري عمومًا بين 13 و15%. ونظرًا لعملية الإنتاج، فإن تكلفة إنتاج هذه الخلايا مرتفعة نسبيًا، ويبلغ سعر بيعها 3-4 دولارات أمريكية لكل واط ذروة. أما الجيل الثاني من الخلايا الشمسية، فهو خلايا الأغشية الرقيقة، ويشمل بشكل رئيسي السيليكون غير المتبلور (a-Si)، وتيلوريد الكادميوم (CdTe)، وسيلينيد النحاس والإنديوم (الغاليوم) (Cl(O)Se). تُعدّ تكلفتها أقل من الجيل الأول، وتُتيح زيادة كبيرة في مساحة تصنيع الألواح، إلا أن كفاءتها ليست بمستوى الجيل الأول، حيث تبلغ الكفاءة المستقرة للسيليكون غير المتبلور 10%. ومع توسع سوق الخلايا الكهروضوئية، سيتسارع نمو الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة. وبالنظر إلى الجيل الثالث من الخلايا الشمسية، ينبغي أن يتميز بالخصائص التالية: أغشية رقيقة، وكفاءة عالية، ووفرة المواد الخام، وعدم السمية. وتشمل الطرق المتوقعة لتحقيق كفاءة الجيل الثالث من الخلايا الشمسية: الخلايا الترادفية، والخلايا الكهروضوئية متعددة النطاقات، والتأين بالصدم، وتحويل الفوتونات إلى طاقة أقل، وخلايا الناقلات الساخنة، والتأين الحراري، والخلايا الكهروضوئية الحرارية، وغيرها.