خلية ضوئية جهدية

خلية ضوئية جهدية (بالإنجليزية: photovoltaic cell) هي نوع من الخلايا الكهرضوئية التي تستغل التأثير الضوئي الجهدي لإنتاج الطاقة الكهربائية عن طريق توليد فارق للجهد بين مواد خاصة عند تعرضها للضوء أو للموجات الكهرومغناطيسية. وتستخدم الخلية الضوئية الجهدية بصفة عامة لتحسس الإشعاع أو كعداد للأشعة تحت الحمراء. [1])

كما تستخدم في قياس شدة الضوء، وفي قياس سير التفاعلات الكيميائية وعلى سبيل المثال تحليل الطيف وكذلك في تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية. وتسمى الخلايا الضوئية الجهدية خلية شمسية إذا كان الضوء الساقط عليها هو ضوء الشمس.

وقد ابتكرت الخلايا الضوئية الجهدية عام 1954 في معامل شركة بل

طريقة عملها

تحول الخلية الضوئية الجهدية ضوء الشمس الساقط عليها إلى تيار كهربائي مستمر وتصل كفاءتها حاليا نحو 30 %. [3] ويبلغ عمر الخلية بين 25 و 30 سنة. [4] ورغم أن تكلفتها المبدئية كبيرة عند الإنتاج والتركيب إلا أنها تتميز باستغلالها للطاقة المتجددة. فالطاقة الشمسية طاقة مستدامة ولا ينتج عن استغلالها نفايات تؤثر سلبيا على البيئة. وتستغل الخلايا الضوئية الجهدية كثيرا لإمداد الأقمار الصناعية والمسبارات التي ترسل إلى الفضاء والكواكب بالتيار الكهربائي.

كا يمكن أن تُستغل الطاقة الشمسية بواسطة الخلايا الضوئية الجهدية لإمداد مدن نائية بعيدة عن الشبكة الكهربائية، وتتميز بأنها طاقة نظيفة.
] العلاقة بينها وبين الظاهرة الكهروضوئية

يكمن الفرق بين طريقة توليد الطاقة الكهربائية بواسطة الخلية الضوئية الجهدية والظاهرة الكهروضوئية في أن بعض الإلكترونات تتحرر من المعدن خلال التأثير الكهروضوئي، بينما في تأثير الضوء الجهدي تنتقل الإلكترونات من مستوى للطاقة منخفض إلى مستوى أعلى في ذرات المعدن عن طريق امتصاصها لفوتونات أشعة ذات طاقة مناسبة.