شاحن شمسي

صور أمامية وخلفية لشاحن شمسي صغير محمول مزود ببطاريتين AAA ومنفذ USB

محطة شحن لحافلة كهربائية تعمل بالبطارية من طراز VinBus

الشاحن الشمسي هو شاحن يستخدم الطاقة الشمسية لتزويد الأجهزة أو البطاريات بالكهرباء. وهي عادةً ما تكون محمولة .

تستطيع أجهزة الشحن الشمسية شحن بطاريات الرصاص الحمضية أو بطاريات النيكل والكادميوم بجهد يصل إلى 48 فولت وسعة تصل إلى مئات الأمبيرات في الساعة (حتى 4000 أمبير/ساعة). تستخدم هذه الأجهزة عادةً وحدة تحكم ذكية للشحن . يتم تركيب مجموعة من الخلايا الشمسية في موقع ثابت (مثل أسطح المنازل، أو محطات أرضية، إلخ) ويمكن توصيلها ببطاريات لتخزين الطاقة لاستخدامها في أوقات انخفاض الطلب على الكهرباء. كما يمكن استخدامها بالإضافة إلى أجهزة الشحن المتصلة بالتيار الكهربائي لتوفير الطاقة خلال النهار.

تعتمد معظم أجهزة الشحن المحمولة على الطاقة الشمسية فقط. ومن أمثلة أجهزة الشحن الشمسية الشائعة الاستخدام ما يلي:

• نماذج صغيرة محمولة مصممة لشحن مجموعة متنوعة من الهواتف المحمولة ، والهواتف الخلوية، وأجهزة iPod، أو غيرها من معدات الصوت المحمولة.
• نماذج قابلة للطي مصممة لتوضع على لوحة القيادة في السيارة وتوصيلها بمقبس ولاعة السجائر/12 فولت للحفاظ على شحن البطارية أثناء عدم استخدام السيارة.
• المصابيح اليدوية، وغالبًا ما يتم دمجها مع وسيلة شحن ثانوية، مثل نظام الشحن الحركي (مولد يدوي).
• أجهزة شحن الطاقة الشمسية العامة المثبتة بشكل دائم في الأماكن العامة، مثل الحدائق والساحات والشوارع، والتي يمكن لأي شخص استخدامها مجاناً.

يمكن للوحة الشمسية أن تنتج نطاقًا من فولتيات الشحن اعتمادًا على شدة ضوء الشمس ، لذلك يجب تضمين منظم الجهد في دائرة الشحن حتى لا يتم شحن جهاز مثل بطارية السيارة 12 فولت بشكل زائد ( زيادة الجهد ).

تُستخدم أجهزة الشحن الشمسية المحمولة لشحن الهواتف المحمولة والأجهزة الإلكترونية الصغيرة الأخرى أثناء التنقل. وتستخدم أجهزة الشحن المتوفرة في السوق اليوم أنواعًا مختلفة من الألواح الشمسية، بدءًا من الألواح الرقيقة ذات الكفاءة التي تتراوح بين 7 و15% (السيليكون غير المتبلور حوالي 7%، وCIGS أقرب إلى 15%)، وصولًا إلى الألواح أحادية البلورة الأكثر كفاءة والتي تصل كفاءتها إلى 18%.

أما النوع الآخر من أجهزة الشحن الشمسية المحمولة فهو تلك المزودة بعجلات، مما يتيح نقلها من مكان إلى آخر واستخدامها من قبل عدد كبير من الناس. وهي أجهزة شبه عامة، نظراً لاستخدامها في الأماكن العامة دون تثبيتها بشكل دائم. ^{[ 1 ]}

عانى قطاع شواحن الطاقة الشمسية من انتشار شركات تنتج بكميات كبيرة شواحن منخفضة الكفاءة لا تلبي توقعات المستهلكين. وقد صعّب هذا الأمر على الشركات الجديدة في هذا المجال كسب ثقة المستهلكين. لذا، بدأت شركات الطاقة الشمسية بتقديم شواحن عالية الكفاءة.

تُستخدم الطاقة الشمسية المحمولة في الدول النامية لتوفير الإضاءة بدلاً من مصابيح الكيروسين التي تُسبب التهابات الجهاز التنفسي، وسرطانات الرئة والحنجرة، والتهابات العين الخطيرة، وإعتام عدسة العين، وانخفاض وزن المواليد. تُتيح الطاقة الشمسية للمناطق الريفية فرصةً لتجاوز البنية التحتية التقليدية للشبكة الكهربائية والانتقال مباشرةً إلى حلول الطاقة الموزعة.

تحتوي بعض أجهزة الشحن الشمسية على بطارية داخلية تُشحن بواسطة اللوحة الشمسية عندما لا تشحن أي أجهزة أخرى. وهذا يُمكّن المستخدم من استخدام الطاقة الشمسية المخزنة في البطارية لشحن أجهزته الإلكترونية ليلاً أو عند وجوده في الداخل.

يمكن أن تكون شواحن الطاقة الشمسية قابلة للطي أو مرنة، وتُصنع باستخدام تقنية الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة . وقد تحتوي شواحن الطاقة الشمسية القابلة للطي على بطاريات ليثيوم أيون.

شواحن الهواتف المحمولة

تستخدم شواحن الهواتف المحمولة الشمسية ألواحًا شمسية لشحن بطاريات الهواتف . ويمكن استخدامها عند انقطاع التيار الكهربائي، سواءً من الشبكة الرئيسية أو من بطارية السيارة مثلاً، ويُنصح بها أحيانًا كوسيلة لشحن الهواتف دون استهلاك الكهرباء، على عكس شواحن الهواتف الكهربائية التقليدية . كما يمكن استخدام بعضها كشاحن تقليدي بتوصيلها بمأخذ كهربائي . ^{[ 2 ]} تحتوي بعض الشواحن على بطارية داخلية قابلة لإعادة الشحن تُشحن بأشعة الشمس ثم تُستخدم لشحن الهاتف، بينما تشحن شواحن أخرى الهاتف مباشرةً.

تتوفر أيضاً شواحن شمسية عامة للهواتف المحمولة، يمكن تركيبها بشكل دائم في الأماكن العامة كالشوارع والحدائق والساحات. ومن هذه الشواحن شاحن " شجرة الفراولة " الشمسي العام. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

كانت "ستريت تشارج" محطة شحن هواتف تعمل بالطاقة الشمسية، طورتها شركة "إن آر جي إنرجي" ، بهدف توفير خدمات شحن مجانية للهواتف للمشاة والسياح . ^{[ 6 ]} ويمكن تعديل محطات الشحن لبث إشارات واي فاي وعرض الإعلانات . طُرح الجهاز في عام 2013، واختُبر النموذج الأولي في بروكلين، نيويورك . ^{[ 7 ]} كان هناك تعاون بين "إن آر جي إنرجي" و "إيه تي آند تي" لتنفيذ وحدات "ستريت تشارج" في جميع أنحاء مدينة نيويورك، وكان من المخطط أن توفر كل وحدة ستة منافذ USB . ^{[ 8 ]} سيكلف هذا المشروع ما بين 300,000 و500,000 دولار أمريكي. ^{[ 9 ]} كان هناك قلق من إمكانية تعديل الأسلاك من قبل مستخدمين ذوي نوايا خبيثة لسرقة البيانات أو مسحها من الأجهزة الموصولة بالمحطة. ^{[ 10 ]}

أُفيد في عام 2010 أن أحد طرازات الهواتف المحمولة مزود بشاحن شمسي مدمج. ^{[ 11 ]} وتتوفر الشواحن الشمسية تجارياً للهواتف المحمولة.

تتوفر شواحن الهواتف المحمولة التي تعمل بالطاقة الشمسية بأشكال وتكوينات مختلفة، بما في ذلك الشواحن القابلة للطي (مثل Goal Zero و Endless Sun Solar) والأنواع التي تتفتح مثل البتلات (مثل Solio). ^{[ 12 ]}

تتوفر هذه الشواحن أيضًا على شكل أحزمة، مزودة بخلايا شمسية على سطحها الخارجي وبطارية قابلة للشحن في داخلها. تحدّ تقنية الخلايا الشمسية من فعالية شواحن الهواتف الشمسية وسهولة استخدامها في الحياة اليومية. تختلف مدة شحن الهاتف تبعًا لحجم وكفاءة اللوحة الشمسية، أو سعة بطارية الطرازات المزودة ببطاريات، مما يزيد من مدة شحن الشواحن الشمسية. يوفر التصميم القابل للطي لوحة شمسية أكبر، وبالتالي تيار شحن أعلى، كما أنه صغير الحجم عند عدم الاستخدام.

يمكن استخدام الشواحن الشمسية لشحن أجهزة أخرى قابلة لإعادة الشحن ذات متطلبات مشابهة للهواتف المحمولة، مثل سماعات البلوتوث ومشغلات الموسيقى. ^{[ 11 ]}

قد تتسبب الشواحن الشمسية المستخدمة لشحن الهاتف مباشرةً، بدلاً من استخدام بطارية داخلية، في تلف الهاتف إذا لم يتم التحكم في الطاقة الخارجة بشكل جيد، ^{[ 13 ]} على سبيل المثال، بتزويده بجهد كهربائي زائد في ضوء الشمس الساطع. في الإضاءة الخافتة، على الرغم من وجود طاقة كهربائية، إلا أنها قد تكون منخفضة جدًا بحيث لا تكفي للشحن، ولن يقتصر الأمر على إبطاء عملية الشحن فحسب.

• 
  محطة شحن بالطاقة الشمسية عامة، تُعرف باسم " شجرة الفراولة" ، في أوبرينوفاتش ، صربيا
• 
  محطة الشحن السريع "سوبر تشارجر" التابعة لشركة تسلا ، في كاليفورنيا. توجد الألواح الشمسية الثابتة في الأعلى.
• 
  محطة شحن في ريو دي جانيرو، البرازيل، مملوكة لشركة بتروبراس ، مزودة بألواح شمسية ثابتة.
• 
• 
• 
• 
• 
• 
  مقعد شمسي في بلجيكا