عرض مصدر لوح تيلوريد الكادميوم الشمسي

[[ملف:NREL Array.jpg|تصغير|يسار|مصفوفات ألواح تيلوريد الكادميوم لتوليد [[طاقة كهربائية]] من الطاقة الشمسية.]]

'''رقائق تيلوريد كادميوم ضوية جهدية''' في [[طاقة شمسية]] هي [[خلية شمسية|ألواح شمسية]] تستخدم لإنتاج [[طاقة كهربائية|الطاقة الكهربائية]] من الطاقة الشمسية وتعمل بطريقة [[خلية شمسية]]. تصنع الرقائق من مواد [[شبه موصل]]ة متتطابقة ومصممة لامتصاص قدر كبير من أشعة الشمس وتحويلها إلى [[تيار كهربائي]].<ref name=nrel-1>{{استشهاد ويب|مسار=http://www.nrel.gov/pv/thin_film/pn_techbased_cadmium_telluride.html|عنوان=Publications, Presentations, and News Database: Cadmium Telluride|ناشر=National Renewable Energy Laboratory| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20110611172158/http://www.nrel.gov/pv/thin_film/pn_techbased_cadmium_telluride.html | تاريخ أرشيف = 11 يونيو 2011 | وصلة مكسورة = yes }}</ref>

ويعتبر [[تيلوريد الكادميوم]] هو أول رقائق تستخدم في التقنية الضوئية الجهدية وتفوق [[سيليكون (توضيح)|السيليكون]] [[بلورة|البلوري]] من وجهة إنتاج الطاقة الكهربائية من أشعة الشمس ورخص ثمنها، وهي متوفرة في الأسواق وتستخدم في أنظمة بقدرة أعداد كبيرة من [[واط|اكيوواط]].<ref name=nrel-1/><ref name="SciAm">K. Zweibel, J. Mason, V. Fthenakis, "[https://www.scientificamerican.com/article/a-solar-grand-plan/ A Solar Grand Plan]", ''Scientific American'', Jan 2008. CdTe PV is the cheapest example of PV technologies and prices are about 16¢/kWh with US Southwest sunlight. {{استشهاد ويب |مسار=https://www.scientificamerican.com/article/a-solar-grand-plan/ |عنوان=نسخة مؤرشفة |تاريخ الوصول=12 أغسطس 2011 |تاريخ أرشيف=11 سبتمبر 2008 |مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20080911010627/http://www.sciam.com/article.cfm?id=a-solar-grand-plan |حالة المسار=bot: unknown }}</ref><ref>Further mention of cost competitiveness: "[https://www.scientificamerican.com/article/solar-power-lightens-up-with-thin-film-cells/ Solar Power Lightens Up with Thin-Film Technology]", ''Scientific American'', April 2008. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20081014052027/http://www.sciam.com/article.cfm?id=solar-power-lightens-up-with-thin-film-cells |date=14 أكتوبر 2008}}</ref>

== مقدمة ==

[[ملف:Juwi PV Field.jpg|تصغير|200px|يسار|40-MW CdTe PV Array, Waldpolenz, Germany]]

تعود أبحاث تيلوريد الكادميوم CdTe إلى الخمسينيات من القرن الماضي.
,<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|مؤلف=D. A. Jenny and R. H. Bube|سنة=1954|عنوان=Semiconducting CdTe|صحيفة=Phys. Rev.|المجلد=96|صفحة=1190|doi=10.1103/PhysRev.96.1190}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|مؤلف=R. H. Bube|سنة=1955|عنوان=Photoconductivity of the Sulfide, Selenide, and Telluride of Zinc or Cadmium|صحيفة=Proceedings of the IRE|المجلد=43|العدد=12|صفحات=1836–1850|issn=0096-8390|doi=10.1109/JRPROC.1955.278046}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|مؤلف=D. A. Cusano|سنة=1963|عنوان=CdTe Solar Cells and PV Heterojunctions in II-VI Compounds|مسار=https://archive.org/details/sim_solid-state-electronics_1963_6/page/217|صحيفة=Solid State Electronics|المجلد=6|صفحة=217|doi=10.1016/0038-1101(63)90078-9}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|مؤلف=B. Goldstein|سنة=1958|عنوان=Properties of PV Films of CdTe|صحيفة=Phys. Rev|المجلد=109|صفحة=601|doi=10.1103/PhysRev.109.601.2}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|مؤلف=Y. A. Vodakov, G. A. Lomakina, G. P. Naumov, Y. P. Maslakovets|سنة=1960|عنوان=A P-N Junction photocell made of CdTe|صحيفة=Soviet Physics, Solid State|المجلد=2|العدد=1|صفحة=1}}</ref><ref>R. Colman, July 28, 1964 {{US patent|3142586}}</ref>
حيث اكتشف أن تلك المادة لها حيز واسع يبلغ نحو 5و1 [[إلكترون فولت]] (في البنية الجزئية) مطابقة تماما لتوزيع [[فوتون|الفوتونات]] في [[طيف (توضيح)|طيف]] الشمس من وجهة إمكانيتها لتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء. وتصمم الرقائق كوصلات مختلفة مكونة من طبقة تيلوريد الكادميوم CdTe من نوع p شبه موصل ملتحمة بطبقة من [[كبريتيد الكادميوم|سلفيد الكادميوم]] CdS وهو مادة شبه موصلة أيضا من نوع n. واكتملت الخلية بتوصيل رقيقة علوية تسمح بنفاذ الضوء إليها ورقيقة أخرى كقاعدة من أسفل. وسبقت شركة جنرال إليكتريك في إنتاج خلايا سولفيد الكادموم/ تيلوريد الكادميوم في الستينيات من القرن الماضي.
</ref>
ثم اسرعت شركة [[كوداك]] و[[ماتسوشيتا إليكتريك إندستريال]] ومونوسولار في الانتباه واجراء البحوث لتحسين تلك الرقائق بغرض بيعها في الأسواق. وصلت كفاءة الرقائق في التسعينيات من القرن الماضي إلى نحو 10% في تحويل [[طاقة شمسية|الطاقة الشمسية]] إلى [[طاقة كهربائية]].<ref name="Zweibel">{{استشهاد بدورية محكمة|مؤلف=K. Zweibel|سنة=1995|عنوان=Thin Films Past Present and Future|صحيفة=Nrel/tp-413-7486|مسار= http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/61140-cYAVRN/webviewable/61140.PDF|تنسيق=free download pdf|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20200125054716/http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/61140-cYAVRN/webviewable/61140.PDF|تاريخ أرشيف=2020-01-25}}{{استشهاد بكتاب|مؤلف=R. Noufi and K. Zweibel|سنة=2006|عنوان=High-Efficiency CdTe and CIGS Thin-Film Solar Cells: Highlights and Challenges|ناشر=National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO 80401, USA|مسار= http://www.nrel.gov/pv/thin_film/docs/wc4papernoufi__.doc|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20110611172519/http://www.nrel.gov/pv/thin_film/docs/wc4papernoufi__.doc|تاريخ أرشيف=2011-06-11}}</ref>

== كفاءة الخلية ==
[[ملف:Best Research-Cell Efficiencies.png|تصغير|300px|يسار|كفاءة [[خلية شمسية|الخلايا الشمسية]].]]

وصلت أحسن كفاءة للخلايا الشمسية إلى نحو 16.5% في عام 2001.
.<ref>{{استشهاد بكتاب|مؤلف=X. Wu et al.|تاريخ=October 2001|عنوان=High Efficiency CTO/ZTO/CdS/CdTe Polycrystalline Thin Film Solar Cells|ناشر=NREL/CP-520-31025|مسار= http://www.nrel.gov/docs/fy02osti/31025.pdf|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20170809221056/http://www.nrel.gov/docs/fy02osti/31025.pdf|تاريخ أرشيف=2017-08-09}}. Since NREL’s X. Wu produced a cell with 16.5% efficiency using advanced front TCO material that allowed more light while being more conductive than prior cells.</ref>
ويأمل المنتجون في تحسين الوصلات بين الطبقات لرفع الكفاءة.كما سعوا إلى تحسينات أيضا في عملية [[إشابة|تشويب]] تيلوريد الكادميوم التي تستخدم فيها كلوريد الكادميوم. ونظرا لأن تيلوريد الكادميوم له حيز طاقة واسع ولذلك يصلح لعمل رقيقة ذات وصلة واحدة، فمن المتوقع أن ترتفع كفاءة الرقيقة إلى 20 %.

== الإنتاج العالمي ==

تقدمت منتجات شركة «فيرست سولار» في إنتاج رقائق تيلوريد الكادميوم وتمد السوق حاليا بقدرة تصل إلى 2300 ميجاوات. ولم تسهوا شركة جنرال إليكتريك فهي حاليا في سبيل زيادة إنتاجيتها وبناء مصنع جديد في [[كولورادو]]. وتعمل جنرال إليكترك فوق ذلك في أنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح حيث تنتج [[توربين هواء|توربينات الهواء]] وابتلعت شركة إنرون Enron عام 2002 عندما أشرفت على الإفلاس.وبينما كان حجم مبيعات جنرال إليكتريك حتى 2000 عدة ملايين دولار في مجال [[طاقة الرياح]] فهي تستعد حاليا لإقامة مصانع بتكلفة 6 مليارات دولار.

وفي [[أوروبا]] توجد شركات كبيرة لإنتاج الرقائق من ضمنها شركتي فيستاس Vestasو جاميسا Gamesa.
وفي [[الصين]] تعمل شركتي سنتك باور وترينا سولار على إنتاج الرقائق وتعمل تكلفة العمالة الرخيصة لديها على منافسة المنتجين في أوروبا وأمريكا.

زاد استغال الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة الأمريكية عام 2010 بنسبة 67%، ومع ذلك فلا يتعدى أنتاجها أكثر من 1% من مجمل الطاقة الكهربائية كلها. وقدعملت التحسينات في كفاءة الرقائق وخفض تكلفة تصنيعها على التخطيط لزيادتها، مع إقرانها عند الحاجة بمحطات قوى تعمل [[غاز طبيعي|بالغاز الطبيعي]]، أو بالمولدات التي تعمل [[طاقة الرياح]].
ويعتقد مدير شركة جنرال إليكتريك أن تكلفة الكهرباء من رقائق الطاقة الشمسية ستصبح أقل تكلفة من إنتاجها من [[وقود أحفوري|الوقود الأحفوري]].

== أرقام عام 2011 ==
* 73 % معدل زيادة إنتاج الكهرباء سنويا بواسطة أشعة الشمس في العالم.
* 4و7 ألف مليون [[واط]] كهرباء من [[طاقة شمسية|الطاقة الشمسية]] حتى عام 2010.
* 1و0 % نسبة الإنتاج العالمي للكهرباء من الطاقة الشمسية من مجمل الطاقة المستهلكة.

'''وفي أمريكا وحدها:'''
* 11% من الطاقة الكهربية منتجة من [[طاقة متجددة|الطاقة المتجددة]]
* قرار الحكومة الأمريكية بغرض أن يصل إنتاج الطاقة المتجدة إلى 33% من إنتاج الطاقة الكلي حتى عام 2020.
* 80% النسبة المسهدفة في أمريكا إنتاج الطاقة من [[طاقة متجددة|الطاقة المتجددة]] عام 2035،

== المراجع ==
{{مراجع}}

== انظر أيضًا ==
{{col-begin}}
{{فاصل-عمو}}
* [[عاكسات شمسية]]
* [[رقاقة خلية شمسية|رقيقة خلية شمسية]]
* [[خلية شمسية]]
* [[خلية شمسية صبغية|خلية غريتسل]]
* [[طاقة شمسية فضائية|الطاقة الشمسية الفضائية]]
* [[خلية شمسية|خلية ضوئية جهدية]]
* [[تأثير ضوئي جهدي|تأثير ضوء جهدي]]
* [[خلية ضوئية جهدية متعددة الوصلات]]
* [[ظاهرة كهروضوئية]]
* [[لوح ضوئي]]
{{فاصل-عمو}}
* [[لوح ضوئي جهدي]]
* [[مصفوف ضوئي جهدي]]
* [[صمام ضوئي]]
* [[مستشعر ضوئي|مكشاف ضوئي]]
* [[قائمة بمحطات الطاقة الشمسية الجهدية|محطات طاقة شمسية جهدية]]
* [[محطة مورا للطاقة الشمسية]]
* [[محطة فالدبولينتز للطاقة الشمسية]]
* [[محطة أوميديلا للطاقة الشمسية]]
* [[خلايا الطاقة الشمسية المتكاملة المستخدمة في البناء]]
* [[محطة ستراسكيرشن الشمسية]]
* [[سيلينيد نحاس إنديوم غاليوم]]
{{فاصل-عمو}}
{{نهاية-عمو}}

{{تصنيف كومنز|Solar cells}}
{{شريط بوابات|تنمية مستدامة|طاقة|طاقة متجددة|طبيعة|علم البيئة}}

[[تصنيف:تيلوريوم]]
[[تصنيف:خلايا شمسية]]
[[تصنيف:خلايا كهروضوئية]]
[[تصنيف:طاقة شمسية]]
[[تصنيف:طاقة نظيفة]]
[[تصنيف:كادميوم]]
[[تصنيف:كهروضوئيات]]