الاحتباس الحراري اعتدال درجة حرارة سطح الأ رض عملية انتاج الطاقة المتجددة العلوم والتكنولوجيا وراء إنتاج الكهرباء من الشمس نظام توليد الطاقة الشمسية المركزة مقارنة مع الخلايا الكهروضوئية تكنولوجيا السليكون البلوري الخلايا الشمسية الرقيقة الناشئة الاستدامة والاقتصاد المبني على المعرفة

1. Lecture, June 21st. 2013 / El Jadida, Morocco ‫ودكالة‬ ‫بالمغرب‬ ‫المستمادة‬ ‫والتنمية‬ ‫المتجددة‬ ‫الطاقات‬
‫الشمس‬ ‫من‬ ‫الكهرباء‬ ‫إنتاج‬ ‫وراء‬ ‫والتكنولوجيا‬ ‫العلوم‬
‫المركزة‬ ‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬ ‫توليد‬ ‫نظام‬‫الكهروضوئية‬ ‫الخاليا‬ ‫مع‬ ‫ومقارنة‬(PV) (CSP)
‫البلوري‬ ‫السليكون‬ ‫تكنولوجيا‬(c-Si)
‫الحراري‬ ‫االحتباس‬‫رض‬ ‫األ‬ ‫سطح‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫واعتدال‬ (Greenhouse effect)
‫المعرفة‬ ‫على‬ ‫المبني‬ ‫واالقتصاد‬ ‫االستدامة‬
‫أساسية‬ ‫حقائق‬:‫المتجددة‬ ‫الطاقة‬ ‫انتاج‬ ‫عملية‬
This material is intended for the individual needs and for use in lectures and as handouts to students. Permission of the author and publisher is required for any other usage.
‫للطالب‬ ‫وكنشرات‬ ‫والعروض‬ ‫المحاضرات‬ ‫وفى‬ ‫فردية‬ ‫احتياجات‬ ‫لتلبية‬ ‫المواد‬ ‫هذه‬ ‫استعمال‬ ‫يمكن‬.‫الضروري‬ ‫من‬ ‫يصبح‬ ‫آخر‬ ‫استخدام‬ ‫ألي‬ ،‫الناشر‬ ‫من‬ ‫اإلدن‬
‫اإلنترنت‬ ‫مواد‬ ‫هي‬ ‫المصادر‬ ‫معظم‬most sources are internet materials
E-mail: ennaoui@helmholtz-berlin.de
Prof. Dr. Ahmed Ennaoui
‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫الكهربائية‬ ‫توليد‬ ‫تكنولوجيات‬
Technologies to generate electricity from solar energy
http://www.helmholtz-berlin.de
‫العريضة‬ ‫الخطوط‬
‫الناشئة‬ ‫الرقيقة‬ ‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬ ‫وبعض‬

2. Greenhouse effect
‫مطرد‬ ‫بشكل‬ ‫ارتفعت‬ ‫قد‬ ‫الحرارة‬ ‫مقياس‬ ‫قراءات‬ ‫الصناعية‬ ‫الثورة‬ ‫بداية‬ ‫منذ‬
‫تقول‬ ‫االدلة‬ ‫من‬ ‫الكثير‬:‫السبب‬ ‫نحن‬
(2000- 2009)(1880 - 1889)
‫الحراري‬ ‫االحتباس‬
‫البحر‬ ‫سطح‬ ‫مستوى‬ ‫ارتفاع‬ ‫إلى‬ ‫القطبية‬ ‫الجليدية‬ ‫القمم‬ ‫مساهمة‬
‫متطرفة‬ ‫طقس‬ ‫حاالت‬
NASA’s Goddard Institute for Space
‫معهد‬ ‫في‬ ‫علماء‬ ‫أجراها‬ ‫التي‬ ‫المستمرة‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫تحليل‬
‫بنحو‬ ‫زادت‬ ‫قد‬ ‫األرض‬ ‫على‬ ‫العالمية‬ ‫الحرارة‬ ‫​درجة‬​0.8‫عام‬ ‫منذ‬ ‫مئوية‬ ‫درجة‬1880
Greenhouse effect
‫الحراري‬ ‫االحتباس‬
Source: free encyclopedia
‫البي‬ ‫على‬ ‫والحفاظ‬ ‫التلوث‬ ‫أضرار‬ ‫نقلل‬ ‫كيف‬‫؟‬ ‫ئة‬‫الرياح‬ ‫وطاقة‬ ‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬ ‫على‬ ‫اإلعتماد‬

3. ‫الماء‬ ‫بخار‬
‫الكربون‬ ‫أكسيد‬ ‫ثاني‬
‫الميثان‬
‫أكسيد‬‫النيتروجي‬‫ن‬
‫الكلوروفلوركاربون‬
‫األوزون‬
CO2
N2O
CFCs
O3 CH4
‫األرض‬ ‫سطح‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫اعتدال‬
‫الجوي‬ ‫الغالف‬ ‫مكونات‬ ‫أهم‬‫الدفيئة‬ ‫والغازات‬
‫األرض‬ ‫سطح‬ ‫تدفئة‬ ‫في‬ ‫ورئيسيا‬ ‫حيويا‬ ‫دورا‬ ‫تلعب‬ ‫الدفيئة‬ ‫الغازات‬
‫الحمراء‬ ‫تحت‬ ‫األشعة‬ ‫من‬ ‫جزء‬ ‫امتصاص‬ ‫على‬ ‫الطبيعية‬ ‫الدفيئة‬ ‫الغازات‬ ‫تقوم‬
‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫استقرار‬ ‫على‬ ‫قادرة‬ ‫الدفيئة‬ ‫الغازات‬
Source: free encyclopedia
‫النيتروجين‬78% N2
‫األكسجين‬21% O2
‫الخاملة‬ ‫الغازات‬
‫الكبريت‬ ‫أكاسد‬
‫الهيدروجين‬
‫األرغون‬
‫نيون‬
‫الشمسية‬ ‫االشعاعات‬ ‫من‬ ‫المنبعثة‬ ‫الطاقة‬ ‫األرض‬ ‫تمتص‬
‫الخارجي‬ ‫الفضاء‬ ‫إلى‬ ‫االشعاعات‬ ‫هذه‬ ‫من‬ ‫جزء‬ ‫تعكس‬
Greenhouse gas
‫الجوي‬ ‫الغالف‬ ‫في‬ ‫الموجودة‬ ‫الغازات‬ ‫بعض‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫يمتص‬ ‫الطاقة‬ ‫هذه‬ ‫من‬ ‫جزء‬
452
SOx
Ar
Ne
‫يحتاجه‬ ‫ما‬ ‫يفوق‬ ‫مقدارها‬ ‫أصبح‬ ‫لدرجة‬ ‫الدفيئة‬ ‫الغازات‬ ‫زيادة‬
‫ثابتة‬ ‫األرض‬ ‫سطح‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫على‬ ‫للحفاظ‬ ‫الجوي‬ ‫الغالف‬
‫اآللة‬ ‫استثمار‬ ‫عبر‬ ‫الثروة‬

4. Photosynthesis
CO2
‫السكريات‬
H2O
O2
‫الضوئي‬ ‫البناء‬
‫أكسجين‬
‫الماء‬
(CH20)n
‫من‬ ‫الكربون‬ ‫النباتات‬ ‫تسحب‬‫الهواء‬‫صورة‬ ‫في‬.CO2
‫الضو‬ ‫البناء‬ ‫عملية‬ ‫بفضل‬ ‫ثابتة‬ ‫الجو‬ ‫في‬ ‫الغاز‬ ‫هذا‬ ‫نسبة‬ ‫تبقى‬‫ئي‬.
‫الغذائية‬ ‫والمواد‬ ‫األكسجين‬ ‫هي‬ ‫النهائية‬ ‫المنتجات‬.
‫الحراري‬ ‫واالحتباس‬ ‫الطبيعي‬ ‫التوازن‬ ‫تهدد‬ ‫التي‬ ‫األخطار‬
98%‫من‬‫ثانى‬‫الط‬ ِ‫بإنتاج‬ ِ‫ق‬ّ‫ل‬‫تع‬َ‫ي‬ ‫الكربون‬ ‫اكسيد‬ِ‫ة‬‫اق‬.
‫البشر‬ ‫نشطة‬ ‫لأل‬ ‫كنتيجة‬ ‫األخيرة‬ ‫السنوات‬ ‫في‬ ‫ارتفعت‬ ‫الجو‬ ‫في‬ ‫الكربون‬ ‫اكسيد‬ ‫ثاني‬ ‫نسبه‬‫ية‬
‫الكربون‬ ‫دورة‬:
‫بين‬ ‫الكربون‬ ‫نقل‬ ‫يتم‬ ‫كيف‬ ‫لوصف‬ ‫يستخدم‬ ‫مصطلح‬ ‫هو‬
‫والمحيطات‬ ‫والنباتات‬ ‫واألراضي‬ ‫الجوي‬ ‫الغالف‬
Carbon cycle
Carbon cycle
‫الكربون‬ ‫دورة‬

5. ‫أطلق‬‫المغرب‬‫مشروع‬‫ضخم‬‫من‬‫خمس‬‫محطات‬
‫ستمكن‬‫المغرب‬‫من‬‫تقليص‬‫تبعيته‬‫في‬‫مجال‬،‫الطاقة‬‫ما‬‫يجعل‬
‫المملكة‬‫أحد‬‫أهم‬‫منتجي‬‫الطاقة‬‫النظيفة‬‫بحلول‬‫العام‬2020
‫المتجددة‬ ‫الطاقة‬ ‫مجال‬ ‫في‬ ‫الكبيرة‬ ‫المغربية‬ ‫المشاريع‬
‫منشآت‬ ‫خمس‬ ‫بناء‬ ‫المغربي‬ ‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬ ‫ع‬‫مشرو‬ ‫يتضمن‬
‫ات‬‫ز‬‫ا‬‫ز‬‫ور‬ ‫في‬(‫شرق‬ ‫جنوب‬)‫وبوجدور‬ ‫العيون‬‫و‬(‫المغربية‬ ‫اء‬‫ر‬‫الصح‬)‫وطرفاية‬(‫جنوب‬)
‫مطهر‬ ‫بني‬ ‫وعين‬(‫البالد‬ ‫وسط‬ ،‫فاس‬ ‫شرق‬)‫هكتار‬ ‫االف‬ ‫ة‬‫بعشر‬ ‫تقدر‬ ‫مساحة‬ ‫على‬.
‫أكسيدالكربون‬ ‫ثاني‬ ‫من‬ ‫المغرب‬ ‫انبعاثات‬ ‫سيقلل‬ ‫ع‬‫المشرو‬
‫و‬ ‫ماليين‬ ‫ثالثة‬ ‫بمعدل‬700‫السنة‬ ‫في‬ ‫طن‬ ‫الف‬.
CO2
‫اثنين‬ ‫يوازي‬ ‫ما‬ ‫للبالد‬ ‫الخمس‬ ‫المحطات‬ ‫تؤمن‬ ‫ان‬ ‫المشروع‬ ‫عن‬ ‫المسؤولون‬ ‫ويتوقع‬
‫من‬ ‫ابتداء‬ ،‫احتياجاتها‬ ‫من‬ ‫المئة‬ ‫في‬ ‫وأربعين‬2020.
‫الحديثة‬ ‫المغربية‬ ‫النهضة‬ ‫ركائز‬ ‫من‬ ‫جديد‬ ‫جيل‬ ‫ميالد‬
‫جعل‬ ‫مما‬ ‫الجفاف‬ ‫خطر‬ ‫المغرب‬ ‫جنبت‬ ‫التي‬ ‫السدود‬ ‫سياسة‬
‫والزراعة‬ ‫لألغذية‬ ‫المتحدة‬ ‫األمم‬ ‫منظمة‬(‫الفاو‬)‫بسداد‬ ‫تعترف‬
‫جوائزها‬ ‫أكبر‬ ‫إحدى‬ ‫وتمنحه‬ ‫رؤيته‬
‫الشمسية‬ ‫للطاقة‬ ‫المغربي‬ ‫المشروع‬
‫السدود‬ ‫سياسة‬ ‫بفضل‬ ‫العالم‬ ‫أنظار‬ ‫إليه‬ ‫جذب‬ ‫المغرب‬ ‫االستقالل‬ ‫بعد‬ ‫لما‬ ‫األولى‬ ‫الخمسينية‬ ‫خالل‬

6. ‫المتجددة‬ ‫الطاقة‬ ‫انتاج‬ ‫عملية‬
x,  ‫أشعة‬
‫الشمس‬
5‫ثانية‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫إنتاجها‬ ‫يتم‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫طن‬ ‫ماليين‬
‫الشمس‬ ‫طاقة‬:
‫كيلووات‬ 4 x 1023
4,000,000,000,000,000,000,000,00 kW
‫طاقة‬ ‫إلى‬ ‫الكتلة‬ ‫تحويل‬
E = M . c2
‫تحويل‬ ‫يتم‬700‫إلى‬ ‫الهيدروجين‬ ‫من‬ ‫طن‬ ‫مليون‬695‫ثانية‬ ‫كل‬ ‫الهليوم‬ ‫من‬ ‫طن‬ ‫مليون‬
‫ا‬ ‫من‬ ‫عليها‬ ‫الحصول‬ ‫يمكن‬ ‫التي‬ ‫الطاقة‬‫ﻟﺸﻤ‬‫لمدة‬ ‫س‬105‫د‬‫ﻗﻴﻘﺔ‬‫إ‬ ‫تكفي‬‫ﺣﺘﻴﺎﺟﺎ‬‫وإ‬ ‫ت‬‫ﺳﺘﻬﻼ‬‫عام‬ ‫لمدة‬ ‫العالم‬ ‫ك‬
‫بمعدل‬ ‫الشمس‬ ‫حول‬ ‫تدور‬ ‫األرض‬1‫جولة‬‫في‬365.25‫أيام‬
‫بمعدل‬ ‫الخاص‬ ‫محورها‬ ‫حول‬ ‫تدور‬ ‫األرض‬1‫الواحد‬ ‫اليوم‬ ‫في‬ ‫جولة‬
‫هو‬ ‫األرض‬ ‫دوران‬ ‫محور‬ ‫ميل‬
‫الفصول‬ ‫عن‬ ‫المسؤول‬
‫تقريبا‬ ‫األرض‬ ‫محور‬ ‫يميل‬.
23.45‫درجة‬
23.45°

7. ‫الشمسي‬ ‫اإلشعاع‬
‫الشمسي‬ ‫اإلشعاع‬ ‫احتجاب‬ ‫فترة‬ ‫أثناء‬ ‫منها‬ ‫لالستفادة‬ ‫الطاقة‬ ‫تخزين‬
‫والتنمية‬ ‫البحث‬ ‫يشجع‬ ‫الهندسة‬ ‫ومدارس‬ ‫المغربية‬ ‫الجامعات‬ ‫مع‬ ‫بالتعاون‬
‫للغاية‬ ‫دقيقة‬ ‫دراسة‬ ‫يتطلب‬ ،‫فعال‬ ‫بشكل‬ ‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬ ‫استخدام‬
‫المغرب‬ ‫في‬ ‫مختلفة‬ ‫مواقع‬ ‫في‬ ‫الشمسي‬ ‫لإلشعاع‬ ‫دراسات‬
‫الفصول‬ ‫كل‬ ‫وخالل‬ ‫اليوم‬ ‫خالل‬ ‫معين‬ ‫موقع‬ ‫في‬ ‫ثابتة‬ ‫ليست‬ ‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬
‫الجنوب‬‫الشمال‬
‫شروق‬
‫غروب‬
‫المتجددة‬ ‫الطاقة‬ ‫انتاج‬ ‫عملية‬
‫العالم‬ ‫في‬ ‫الشمسية‬ ‫اإلشعاعات‬ ‫أعلى‬ ‫لديها‬ ‫التي‬ ‫البلدان‬ ‫بين‬ ‫من‬ ‫المغرب‬.
‫من‬ ‫أكثر‬3000‫سنويا‬ ‫الشمس‬ ‫اشعة‬ ‫من‬ ‫ساعة‬

8. ‫التكنولوجيا‬ ‫مجال‬ ‫في‬ ‫الكهرومغناطيسية‬ ‫الموجات‬
Heat
Electricity ‫الكهرباء‬
‫أشعة‬
x
‫فوق‬
‫البنفسجي‬‫ة‬
‫ميكروويف‬ ‫أشعة‬
Bluetooth ‫راديوية‬ ‫موجات‬
‫تحت‬‫الحمراء‬
‫سينية‬ ‫أشعة‬
‫الطب‬ ‫في‬
‫المطارات‬ ‫في‬ ‫األمن‬ ‫الضوء‬
‫المرئي‬
‫للجراثيم‬ ‫مبيدة‬
500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
SolareEinstrahlung/W*m-2
*nm-1
Wellenlänge / nm
AM1.5-Spektrum (Erdoberfläche)
‫شمسية‬ ‫خاليا‬
ASTMG-173-03
‫األرض‬‫سطح‬‫على‬‫األلوان‬‫سلم‬
‫أجهزة‬
‫الليلية‬ ‫للرؤية‬
OV-10 Bronco
Photosynthesis
2H2O + energy  2H2 + O2
Sources: Internet

9. ‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬ ‫تسخير‬ ‫تقنيات‬ ‫تضم‬
‫المرئي‬ ‫الضوء‬ ‫استخدام‬
‫الحرارية‬ ‫الطاقة‬ ‫استخدام‬
‫الشمس‬ ‫من‬ ‫الكهرباء‬ ‫إنتاج‬ ‫وراء‬ ‫التكنولوجيا‬
‫التعليم‬ ‫مجال‬ ‫في‬ ‫االستثمارات‬
‫الكهربائية‬ ‫الهندسة‬
‫اإللكترونية‬ ‫الهندسة‬
‫الذكية‬ ‫الشبكة‬
‫المعلومات‬ ‫تكنولوجيا‬
‫المواد‬ ‫علوم‬
‫المواد‬ ‫هندسة‬
‫تحت‬‫الحمراء‬
‫الكهربائية‬ ‫والتيارات‬ ‫المغناطيسية‬ ‫المجاالت‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬
Heat
‫فارادي‬ ‫قانون‬‫المغناطيسي‬ ‫للحث‬ Faraday
Faraday
‫ة‬ّ‫ي‬‫الحرك‬ ‫الطاقة‬ ‫تحويل‬
‫كهربائية‬ ‫طاقة‬ ‫إلى‬
G
‫طاقة‬
‫ة‬ّ‫ي‬‫حرك‬
‫طاقة‬
‫كهربائية‬
‫مغناطيس‬ ‫نحاسية‬ ‫أسالك‬ ‫حركة‬

10. ‫المولد‬
‫في‬ ‫الدوار‬
‫المولد‬
‫التوربينة‬
‫السائل‬ ‫تدفق‬
‫الشمس‬ ‫من‬ ‫الكهرباء‬ ‫إنتاج‬ ‫وراء‬ ‫التكنولوجيا‬

11. ‫الريح‬ ‫توربينات‬
http://www1.eere.energy.gov/wind/media/expanded_as3_single.swf
‫جديدة‬ ‫وظائف‬
‫الرياح‬ ‫لطاقة‬ ‫دقيقة‬ ‫دراسة‬
‫الرياح‬ ‫طاقة‬ ‫من‬ ‫الكهرباء‬ ‫إنتاج‬ ‫وراء‬ ‫التكنولوجيا‬
‫الرياح‬ ‫من‬ ‫المتاحة‬ ‫الطاقة‬ ‫مقدار‬
P = 1/2 ρ A V3
Power in the Wind
(Watt) (kg/m3) m2 m/s

12. ‫المركزة‬ ‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬ ‫مصنع‬Concentrated solar power plant
http://maroc-solaire.com/
‫الشمس‬ ‫أشعة‬ ‫السترداد‬ ‫الفرن‬
‫فقدان‬ ‫يتم‬30000‫المغرب‬ ‫في‬ ‫سنويا‬ ‫الغابات‬ ‫من‬ ‫هكتار‬
‫الغابية‬ ‫الثروة‬ ‫على‬ ‫والحفاظ‬ ‫للحطب‬ ‫المحدود‬ ‫االستعمال‬.
‫المواد‬:‫واأللومنيوم‬ ‫الصلب‬
‫قوة‬700‫واط‬
‫تغلي‬3‫في‬ ‫الماء‬ ‫من‬ ‫لتر‬30‫دقيقة‬.

13. ‫المركزة‬ ‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬ ‫مصنع‬
‫حرارة‬ ‫الى‬ ‫الشمس‬ ‫ضوء‬ ‫يحول‬ ‫و‬ ‫يمتص‬ ‫للنظام‬ ‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬ ‫مجمع‬
‫قوة‬ ‫أو‬ ‫التوربينات‬
‫يدفع‬ ‫الذي‬ ‫المحرك‬
‫المولدات‬.
‫الكهرباء‬ ‫هي‬ ‫النهائية‬ ‫المنتجات‬.
‫عالي‬ ‫ضغط‬ ‫و‬ ‫عالية‬ ‫حرارة‬ ‫بدرجة‬ ‫بخار‬ ‫بواسطة‬ ‫التوربينة‬ ‫تشغيل‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫الكهرباء‬ ‫توليد‬
‫ضياع‬ ‫اي‬ ‫بدون‬ ‫الجامع‬ ‫االنبوب‬ ‫على‬ ‫الشمس‬ ‫لضوء‬ ‫متكامل‬ ‫تركيز‬
‫الشمس‬ ‫ضوء‬ ‫جمع‬ ‫و‬ ‫لعكس‬ ‫الشمس‬ ‫اشعة‬ ‫تتبع‬.
‫الى‬ ‫تصل‬ ‫ان‬ ‫بسهولة‬ ‫يمكنها‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬300‫°004ــ‬C
Concentrated solar power plant
‫أنابيب‬ ‫بداخل‬ ‫يجري‬ ‫الذي‬ ‫الحرارة‬ ‫نقل‬ ‫سائل‬ ‫في‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫ترتفع‬
‫الحرارة‬ ‫لتوليد‬ ‫مركزية‬ ‫نقطة‬ ‫على‬ ‫الشمس‬ ‫أشعة‬ ‫لتركيز‬ ‫المرايا‬ ‫من‬ ‫اآلالف‬ ‫استخدام‬

14. ‫جديدة‬ ‫وظائف‬

15. ‫الذرات‬
‫والجزيئات‬
‫الكهربائية‬ ‫الطاقة‬ ‫لتوليد‬ ‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬
‫اللون‬=‫موجي‬ ‫طول‬
‫أحمر‬
‫برتقالي‬
‫أصفر‬‫أخضر‬‫أزرق‬‫بنفسجي‬
‫لون‬ ‫كل‬=‫المعالم‬ ‫واضحة‬ ‫طاقة‬
‫لون‬ ‫كل‬‫واحد‬ ‫إلكترون‬ ‫تحرير‬ ‫إلى‬ ‫يؤدي‬
‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬ ‫بوساطة‬ ‫كهربائية‬ ‫طاقة‬ ‫إلى‬ ‫مباشرة‬ ‫الضوئي‬ ‫اإلشعاع‬ ‫تحويل‬
‫الضوء‬ ‫امتصاص‬ ‫على‬ ‫قادرة‬ ‫والجزيئات‬ ‫الذرات‬
‫ناقلة‬ ‫نصف‬ ‫مواد‬ ‫من‬ ‫الشمسية‬ ‫الخلية‬ ‫تتألف‬
Semiconductor
‫الموجي‬ ‫والطول‬ ‫الطاقة‬ ‫ترتبط‬
+
‫يحتاج‬ ‫دائرة‬ ‫في‬ ‫كهربائي‬ ‫تيار‬ ‫مرور‬
‫كهربائي‬ ‫جهد‬ ‫فرق‬ ‫الى‬
2.5 V
‫المئوية‬ ‫النسبة‬ ‫هي‬ ‫الطاقة‬ ‫تحويل‬ ‫كفاءة‬
‫بين‬‫كهرباء‬ ‫إلى‬ ‫تحويلها‬ ‫يتم‬ ‫التي‬ ‫الطاقة‬
‫المستهلكة‬ ‫الطاقة‬
+
-

16. ‫المحرك‬ ‫إلى‬ ‫تتدفق‬ ‫التي‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫كمية‬ ‫ضبط‬
‫العجالت‬ ‫لدفع‬ ‫الطاقة‬ ‫المحرك‬ ‫يستخدم‬
‫تحكم‬ ‫وحدة‬
‫المحرك‬
‫العجالت‬‫العجالت‬
‫العجالت‬‫العجالت‬
‫الطاقة‬ ‫تخزين‬
‫البطاريات‬ ‫في‬
‫طاقة‬ ‫امتصاص‬
‫الشمس‬
‫الجولف‬ ‫سيارات‬(‫سرعة‬40‫كم‬/‫ساعة‬)
‫بورزازات‬ ‫التخصصات‬ ‫المتعددة‬ ‫الكلية‬
‫الشمس‬ ‫من‬ ‫الكهرباء‬ ‫إنتاج‬ ‫وراء‬ ‫التكنولوجيا‬
Source internet

17. ‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬ ‫وحدات‬ ‫باستخدام‬ ‫المياه‬ ‫ضخ‬
‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬ ‫وحدات‬:‫المطلوب‬ ‫المياه‬ ‫وتدفق‬ ‫البئر‬ ‫عمق‬ ‫على‬ ‫اعتمادا‬.
‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬ ‫بواسطة‬ ‫مباشرة‬ ‫الموردة‬ ‫الشرب‬ ‫مياه‬ ‫ضخ‬
‫من‬ ‫مختلفة‬ ‫أنواع‬ ‫هناك‬
‫المياه‬ ‫لضخ‬ ‫المحركات‬
12V ‫832ــ‬V
‫الى‬ ‫يصل‬ ‫ضخ‬280‫متر‬
1‫مكعب‬ ‫ميتر‬/‫الى‬ ‫يوميا‬500‫مكعب‬ ‫ميتر‬
‫المياه‬ ‫إمدادات‬ ‫إدارة‬(‫الماء‬ ‫برج‬.)
‫الري‬

18. ‫الشمسية‬ ‫األلواح‬
‫اإلنتاج‬
‫استهالك‬
‫الشبكة‬
‫اإلنتاج‬ ‫من‬ ‫أكبر‬ ‫االستهالك‬
‫أعلى‬ ‫اإلنتاج‬
‫االستهالك‬ ‫من‬
‫منه‬ ‫لالستفادة‬ ‫الطاقة‬ ‫تلك‬ ‫تخزين‬ ‫تقنية‬‫ا‬
‫الشمسي‬ ‫اإلشعاع‬ ‫احتجاب‬ ‫فترة‬ ‫أثناء‬
‫الكهروضوئية‬ ‫األنظمة‬ ‫ربط‬ ‫شبكة‬
‫لمدة‬ ‫المصباح‬ ‫تشغيل‬ ‫سيكلف‬ ‫كم‬
‫كامل‬ ‫يوم‬(24‫ساعة‬)‫؟‬
100Watts 25Watts
100 Watts x 24 hours = 2400 Watt Hours (2400 Watt Hours = 2.4 Kilowatt Hours)
25 Watts x 24 hours = 600 Watt Hours (600 Watt Hours = 0.6 Kilowatt Hours)
CFLW L
http://en.wikipedia.org/wiki/Compact_fluorescent_lamp
‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬ ‫باستخدام‬ ‫منزلك‬ ‫في‬ ‫الكهرباء‬ ‫إنتاج‬ ‫يمكنك‬
‫بالشبكة‬ ‫المتصلة‬ ‫الشمسية‬ ‫األلواح‬
‫الصيان‬ ‫من‬ ‫القليل‬ ‫إال‬ ‫تتطلب‬ ‫وال‬ ‫الجو‬ ‫تلوث‬ ‫وال‬ ً‫ا‬‫وقود‬ ‫تستهلك‬ ‫ال‬‫ة‬
‫الشبكة‬ ‫في‬ ‫الطاقة‬ ‫فائض‬ ‫حقن‬

19. ‫الرقيقة‬ ‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬ ‫تصنيع‬
‫تبعا‬ ‫أنواع‬ ‫عدة‬ ‫إلى‬ ‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬ ‫تصنف‬‫ﹰ‬‫ال‬ ‫في‬ ‫المستخدمة‬ ‫للمادة‬‫تصنيع‬:
‫البلوري‬ ‫السليكون‬
‫تترواح‬‫كفاءة‬‫تحويل‬‫أشعة‬‫الشمس‬‫إلى‬‫تيار‬‫كهربي‬‫من‬18-%25
‫وتصل‬‫الكفاءة‬‫النظرية‬‫الى‬%29.
Crystalline silicon
‫الشمسي‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫الكهرباء‬ ‫انتاج‬ ‫منظومات‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫رئيسي‬ ً‫ا‬‫مكون‬ ‫بمثابة‬ ‫تعتبر‬‫ة‬
‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬ ‫وحدات‬
‫تتراوح‬‫كفاءتها‬‫من‬%30-.35‫ويمكن‬‫الحصول‬‫على‬‫كفاءة‬‫تزيد‬‫عن‬%42
‫خاليا‬‫ذات‬‫اتصالين‬‫أو‬‫ثالثة‬‫وصالت‬
‫ألوان‬ ‫من‬ ‫الون‬ ‫عدة‬ ‫بامتصاص‬ ‫فيها‬ ‫طبقة‬ ‫كل‬ ‫تقوم‬
‫المار‬ ‫الطيف‬
‫هو‬ ‫الوصل‬ ‫متعددة‬ ‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬ ‫من‬ ‫الهدف‬
‫وتحويله‬ ‫الضوء‬ ‫من‬ ‫قدر‬ ‫أكبر‬ ‫مجموعها‬ ‫في‬ ‫امتصاص‬
‫كهرباء‬ ‫إلى‬.
‫وتتميز‬‫هذه‬‫الخاليا‬‫بصعوبة‬‫صناعتها‬‫وكلفتها‬‫العالية‬.
‫إلمداد‬ ‫استخدمت‬‫الصناعية‬ ‫األقمار‬‫بالطاقة‬
‫الوصل‬ ‫متعددة‬ ‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬Multijunctions
‫غالبا‬ ‫وهي‬‫ﹰ‬‫أرسينايد‬ ‫كاليوم‬ ‫مادة‬ ‫من‬ ‫تصنع‬ ‫ما‬GaAs
GaInP/GaInAs/Ge Cells have powered
Mars Exploration Rovers (MER)
At $200/m2 the capital cost would be $1.50/Wp

20. Device fabrication
1. Surface etch, Texturing
2. Doping: p-n junction formation
3. Edge etch: removes the junction at the edge
4. Oxide Etch: removes oxides formed during diffusion
5. Antireflection coating: Silicon nitride layer reduces reflection
Cells
Metallurgical Grade Silicon
STEP 1: Metallurgical Grade Silicon (MG-Silicon is produced from SiO2 melted and taken through a
complex series of reactions in a furnace at T = 1500 to 2000°C.
STEP 2: Trichlorosilane (TCS) is created by heating powdered MG-Si at around 300°C in the reactor,
to remove impurities such as Fe, Al and B.
STEP 3: TCS is distilled to obtain hyper-pure TCS (<1ppba) and then vaporized, diluted with high-purity
hydrogen, and introduced into a deposition reactor to form polysilicon: SiHCl3 + H2→Si + 3HCl
Electronic grade (EG-Si), 1 ppb Impurities
STEP 1
STEPE 2 and 3
Source: Wacker Chemie AG, Energieverbrauch: etwa 250kWh/kg im TCS-Process, Herstellungspreis von etwa 40-60 €/kg Reinstsilizium
Ingot sliced
to create wafers
Making single
crystal silicon
Czochralski (CZ)
crucible
Seed crystal slowly grows
Microelectronic
Crystalline Si PV technology ‫البلوري‬ ‫السليكون‬ ‫تكنولوجيا‬(c-Si)
‫من‬ ‫معقدة‬ ‫سلسلة‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫التحول‬ ‫بعد‬ ‫السيلكا‬ ‫رمال‬
‫كهربائية‬ ‫حرارية‬ ‫افران‬ ‫في‬ ‫التفاعالت‬
‫المعدنية‬ ‫جودة‬ ‫ذات‬ ‫السيليكون‬
‫المعدنية‬ ‫جودة‬ ‫ذات‬ ‫السيليكون‬ ‫معالجة‬
‫اإللكترونية‬ ‫السيليكون‬ ‫جودة‬ ‫على‬ ‫للحصول‬
SiO2 + C → Si + CO2
Si + 3HCl  SiHCl3 + H2
‫ع‬ ‫تبريدالسيلكو‬ ‫يتم‬‫ن‬
‫في‬ ‫وضعه‬ ‫طريق‬
‫أفقية‬ ‫قوالب‬
(MG-Silicon
‫شمسية‬ ‫خاليا‬ ‫إلي‬ ‫لتصل‬ ‫مختلفة‬ ‫مراحل‬ ‫عبر‬ ‫تعالج‬ ‫و‬ ‫رقائق‬ ‫إلي‬ ‫يؤرب‬

21. ‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬ ‫أنواع‬
Thin Film Solar Cells ‫خاليا‬‫الرقيقة‬ ‫االغشية‬‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬ ‫من‬ ‫الثاني‬ ‫الجيل‬ ‫هو‬
‫لها‬ ‫مواد‬ ‫وتصنيع‬ ‫تطوير‬‫أكبر‬ ‫قابلية‬‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬ ‫امتصاص‬ ‫على‬
‫جدا‬ ‫رقيقة‬ ‫فيلم‬ ‫من‬ ‫ممكنة‬ ‫استفادة‬( 2 /1000000)‫متر‬
‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬ ‫رقائق‬ ‫صناعة‬ ‫في‬ ‫واعد‬ ‫مثال‬
‫الكيميائي‬ ‫رمزه‬
Cu(In,Ga)(Se,S)2
‫سيلينيد‬ ‫غاليو‬ ‫إنديوم‬ ‫نحاس‬ ‫مركب‬(‫كبريت‬)
‫التبخر‬:‫الحرارة‬ ‫بفعل‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫إلى‬ ‫السائلة‬ ‫الحالة‬ ‫من‬ ‫المادة‬ ‫جزيئات‬ ‫تحول‬
‫قليلة‬ ‫بتكلفة‬ ‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬ ‫لصناعة‬ ‫تقنية‬
‫واالنديوم‬ ‫والغاليوم‬ ‫النحاس‬ ‫لفلزات‬ ‫الفراغ‬ ‫تحت‬ ‫ترسيب‬
CupperGallium
Indium
‫نحاس‬‫غاليو‬ ‫إنديوم‬
‫والكبريت‬ ‫السيلينيد‬ ‫بخار‬ ‫مع‬ ً‫ا‬‫حراري‬ ‫ويخمر‬ ‫الناتج‬ ‫يحمى‬ ‫ثم‬
Se S
‫كبريت‬‫سيلينيد‬
‫نفس‬ ‫مع‬ ‫الهامبرغر‬ ‫من‬ ‫اثنين‬
‫الحرارية‬ ‫السعرات‬ ‫من‬ ‫الكمية‬
‫البلوري‬ ‫السليكون‬

22. ‫الرقيقة‬ ‫االغشية‬ ‫خاليا‬
‫الخلف‬ ‫من‬ ‫موصل‬
‫صحيح‬‫غير‬‫مقياس‬
‫الرقيقة‬ ‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬ ‫تصنيع‬
Back contact
Cu(In,Ga)Se2
1m
1000.000
1m
10.000.000.000
‫متغايرة‬ ‫وصلة‬ ‫إنشاء‬Heterojunction
‫أكسيد‬‫الزنك‬ ‫العضوي‬ ‫مركب‬i-ZnO
CdS ‫جدا‬ ‫رقيقة‬ ‫طبقة‬
‫باأللومنيوم‬ ‫إشابته‬ ‫طريق‬ ‫عن‬ ‫سالب‬ ‫موصل‬ ‫شبه‬
‫أكسيد‬‫الزنك‬ ‫العضوي‬ ‫مركب‬ZnO:Al
‫صودا‬ ‫زجاج‬-‫كلس‬Soda-lime-Glass
‫فلز‬ ‫من‬ ‫بطبقة‬ ‫وجهيها‬ ‫بأحد‬ ‫مغطاة‬‫الموليبدنوم‬
Sequences of thin films
‫الرقيقة‬ ‫األغشية‬ ‫من‬ ‫سلسلة‬
‫إلكتروني‬ ‫بالمجهر‬ ‫دراسة‬
‫إلى‬ ‫تعريضها‬ ‫لدى‬ ‫صلبة‬ ‫مادة‬ ‫من‬ ‫الذرات‬ ‫لفظ‬
‫الطاقة‬ ‫عالية‬ ‫جسيمات‬ ‫من‬ ‫قذف‬
Cu(In,Ga)Se2Sputtering technology
‫من‬ ‫متميزة‬ ‫حالة‬
‫حاالت‬‫المادة‬
Plasma
‫المهبطي‬ ‫الرش‬

23. ‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬ ‫من‬ ‫والثالت‬ ‫الثاني‬ ‫الجيل‬
Organic thin film PV
Inorganic Thin Film PV
‫جدا‬ ‫عالية‬ ‫بنسبة‬ ‫الطاقة‬ ‫تحويل‬ ‫كفاءة‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يمكن‬ ‫نظريا‬
‫الناشئة‬ ‫التكنولوجيات‬ ‫بين‬ ‫من‬ ‫والثالت‬ ‫الثاني‬ ‫الجيل‬ ‫من‬ ‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬
‫مستمرا‬ ‫يزال‬ ‫ال‬ ‫والتطوير‬ ‫البحث‬
‫الطباعة‬ ‫تكنولوجيا‬ ‫تطوير‬
C60
poly-3-hexyl-
thiophene (P3HT)
20.4%
~11.1%
~12%
19.7%
18.7%
Cadmium free
CIGSS Jan. 2013
Flexible substrate
CIGSe Jan. 2013
Cu-Zn-Sn-S-Se
2011 - 2013
Organic PV 2013
TU Dresden
Heliatek GmbH
CdTe/CdS Feb. 2013
‫البالستيكية‬ ‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬
‫الكادميوم‬ ‫من‬ ‫خالية‬
fullerene
‫البالستيكية‬ ‫الشمسية‬ ‫الخاليا‬
Cu(In,Ga)Se2

24. ‫المعرفة‬ ‫على‬ ‫المبني‬ ‫واالقتصاد‬ ‫االستدامة‬
Sustainability and Knowledge Based Economy
‫المستدامة‬ ‫التنمية‬ ‫مفهوم‬
Biogeochemical cycle
‫الحيوية‬ ‫الكيميائية‬ ‫الدورات‬
‫البيئية‬ ‫المنظومة‬
Ecosystem
‫في‬ ‫بعضها‬ ‫مع‬ ‫تتفاعل‬ ‫أخرى‬ ‫وكائنات‬ ‫وحيوان‬ ‫نبات‬ ‫من‬ ‫الحية‬ ‫الكائنات‬
‫االستقرار‬ ‫حالة‬ ‫إلى‬ ‫تصل‬ ‫حتى‬ ‫والتوازن‬ ‫الدقة‬ ‫بالغ‬ ‫نظام‬ ‫في‬ ‫بيئتها‬.
The concept of sustainable development
‫حفظ‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬ ‫وهذا‬ ‫الطويل‬ ‫المدى‬ ‫على‬ ‫نعيشها‬ ‫التي‬ ‫الحياة‬ ‫نوعية‬ ‫حفظ‬ ‫على‬ ‫قدرتنا‬
‫الطبيعية‬ ‫للموارد‬ ‫المسؤول‬ ‫واالستخدام‬ ‫الطبيعي‬ ‫العالم‬.
‫والعامة‬ ‫الشخصية‬ ‫القرار‬ ‫صنع‬ ‫عملية‬ ‫في‬ ‫واالقتصادية‬ ‫البيئية‬ ‫المبادئ‬ ‫إدماج‬.
environmental degradation & economic growth ‫االقتصادي‬ ‫والنمو‬ ‫البيئي‬ ‫التدهور‬
‫التعليم‬ ‫إلصالح‬ ‫شامل‬ ‫نهج‬ ‫على‬ ‫ينطوي‬ ‫المستدامة‬ ‫التنمية‬ ‫أجل‬ ‫من‬ ‫التعليم‬.
‫الدراسية‬ ‫المناهج‬ ‫وكاالت‬ ، ‫التربويين‬ ‫اإلداريين‬ ،‫المدرسين‬ ‫انتباه‬ ‫يتطلب‬
‫التعليم‬ ‫إصالح‬:‫المستدامة‬ ‫التنمية‬ ‫أجل‬ ‫من‬ ‫والتعليم‬ ‫التعلم‬ ‫وخبرات‬ ‫ومفاهيم‬ ‫أهداف‬ ‫إدماج‬
‫التعليمية‬ ‫والبرامج‬ ‫المناهج‬ ‫في‬

25. CULTURE
ECONOMICS
‫والموارد‬ ‫اإلنتاج‬
‫والنقل‬ ‫التبادل‬ ‫عمليات‬
‫والتنظيم‬ ‫المحاسبة‬
‫واالستخدام‬ ‫االستهالك‬
‫والرفاه‬ ‫العمل‬
‫التحتية‬ ‫والبنية‬ ‫التكنولوجيا‬
‫وتوزيعها‬ ‫الثروة‬
POLITICS‫السياسة‬ ‫العلوم‬
‫واإلدارة‬ ‫التنظيم‬
‫والعدالة‬ ‫القانون‬
‫والحركة‬ ‫التواصل‬
‫والتفاوض‬ ‫التمثيل‬
‫والوفاق‬ ‫األمن‬
‫والمصالحة‬ ‫الحوار‬
‫والمساءلة‬ ‫األخالقيات‬
ECOLOGY
‫والطاقة‬ ‫المواد‬
‫والهواء‬ ‫الماء‬
‫والحيوانات‬ ‫النباتات‬
‫والنفايات‬ ‫االنبعاثات‬
‫والفضاء‬ ‫المكان‬
‫الثقافة‬
‫والهوية‬ ‫المشاركة‬
‫واإلبداع‬ ‫الترفيه‬
‫واإلسقاط‬ ‫الذاكرة‬
‫والمضمون‬ ‫العقيدة‬
‫والتعلم‬ ‫االستفسار‬
‫البيئة‬ ‫علم‬‫االقتصاد‬ ‫علم‬
‫جيد‬ ‫بشكل‬ ‫ومفهوم‬ ‫واضح‬ ‫هذا‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫ينبغي‬.
‫جامعاتنا‬ ‫في‬ ‫المستمر‬ ‫والتكوين‬ ‫التربية‬ ‫دور‬ ‫هو‬.
‫اجتماعيا‬ ‫مستدامة‬ ‫نتائج‬ ‫تحقيق‬ ‫نحو‬ ‫الموجهة‬ ‫المشاريع‬ ‫وإدارة‬ ‫االستدامة‬ ‫لتقييم‬ ‫وسيلة‬
Circles of Sustainability ‫االستدامة‬ ‫دوائر‬
‫رنان‬
‫جيد‬
‫للغاية‬ ‫مرضية‬
‫مرضية‬ +
‫مرضية‬ -
‫للغاية‬ ‫مرضية‬ ‫غير‬
‫سيئة‬
‫حرج‬
‫المعرفة‬ ‫على‬ ‫المبني‬ ‫واالقتصاد‬ ‫االستدامة‬
Sustainability and Knowledge Based Economy

26. ‫االقتصادي‬ ‫األداء‬ ‫في‬ ‫واالبتكار‬ ‫المعرفة‬ ‫ودور‬ ‫أهمية‬
‫الصادرات‬ ‫في‬ ‫التكنولوجيا‬ ‫نسبة‬
‫المعرفة‬ ‫تراكم‬ ‫على‬ ‫االقتصادي‬ ‫النمو‬ ‫يبنى‬
‫واالبتكار‬ ‫والتكنولوجيا‬ ‫للعلم‬ ‫وطنية‬ ‫سياسة‬
‫المعرفة‬ ‫واستثمار‬ ‫ونشر‬ ‫توليد‬
‫باالقتصاد‬ ‫التعليم‬ ‫ربط‬
‫وخبير‬ ‫متعلم‬ ‫مجتمع‬
‫المعرفة‬ ‫على‬ ‫المبني‬ ‫واالقتصاد‬ ‫االستدامة‬
Sustainability and Knowledge Based Economy
‫ا‬ً‫ي‬‫اقتصاد‬ ‫والغاز‬ ‫النفط‬ ‫محل‬ ‫لتحل‬ ‫المتجددة‬ ‫الطاقة‬ ‫مجال‬ ‫في‬ ‫والتنمية‬ ‫البحت‬
global Competitiveness
‫الجديدة‬ ‫والتكنولوجيات‬ ‫النظيفة‬ ‫الطاقات‬ ‫على‬ ‫التركيز‬
‫العالمية‬ ‫التنافسية‬ ‫اعتبارنا‬ ‫في‬ ‫نضع‬ ‫أن‬ ‫علينا‬ ‫يجب‬
‫والصناعة‬ ‫الجامعة‬ ‫بين‬ ‫شراكة‬

27. Marketing
Technological
development
Pilot deployment
Pilot line
Knowledge
Technological
research
Product
development
Competitive
manufacturing
Globally competitive
manufacturing facilities
The pillars bridge for the development of our country
‫التكنولوجي‬ ‫التطور‬ ‫تجريبي‬ ‫خط‬ ‫عالميا‬ ‫المنافسة‬ ‫على‬ ‫قادر‬ ‫تصنيع‬
‫التكنولوجي‬‫البحث‬
‫المنتجات‬‫تطوير‬
‫المنافسة‬‫على‬‫قادر‬‫تصنيع‬
‫معرفة‬ ‫تسويق‬
‫المعرفة‬ ‫على‬ ‫المبني‬ ‫واالقتصاد‬ ‫االستدامة‬
‫بلدنا‬ ‫لتطوير‬ ‫الجسر‬ ‫ركائز‬

28. ‫الشمسية‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫الكهربائية‬ ‫توليد‬ ‫تكنولوجيات‬
CO2
H2O
O2 ‫أكسجين‬
‫في‬ ‫الطاقة‬
‫غذائية‬ ‫مواد‬ ‫شكل‬
‫الماء‬
(CH20)n
‫من‬ ‫الكربون‬‫الهواء‬
Prof. Ahmed Ennaoui
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie
E-mail: ennaoui@helmholtz-berlin.de
‫اهتمامكم‬ ‫على‬ ‫لكم‬ ‫شكرا‬