مصباح شمسي

المصباح الشمسي ، المعروف أيضاً باسم المصباح الشمسي أو الفانوس الشمسي ، هو نظام إضاءة يتكون من مصباح LED ، وألواح شمسية ، وبطارية ، ووحدة تحكم بالشحن ، وقد يحتوي أيضاً على محول كهربائي . يعمل المصباح بالكهرباء المخزنة في البطاريات ، والتي يتم شحنها باستخدام لوحة كهروضوئية شمسية.

يمكن أن تحل الإضاءة المنزلية التي تعمل بالطاقة الشمسية محل مصادر الإضاءة الأخرى كالشموع ومصابيح الكيروسين . تتميز المصابيح الشمسية بتكلفة تشغيل أقل من مصابيح الكيروسين، لأن الطاقة المتجددة من الشمس مجانية، على عكس الوقود. إضافةً إلى ذلك، لا تُنتج المصابيح الشمسية أي تلوث للهواء داخل المنازل، على عكس مصابيح الكيروسين . مع ذلك، فإن المصابيح الشمسية عادةً ما تكون أغلى ثمناً في البداية، وتعتمد على الأحوال الجوية.

تتميز المصابيح الشمسية المستخدمة في المناطق الريفية بقدرتها على توفير الطاقة الكهربائية لأجهزة أخرى، مثل شحن الهواتف المحمولة . وقد انخفضت أسعار هذه المصابيح بشكل مستمر في السنوات الأخيرة مع تزايد إنتاج مكوناتها ومصابيحها بكميات كبيرة.

تستخدم بعض الخلايا الكهروضوئية الشمسية ألواحًا من السيليكون أحادي البلورة أو السيليكون متعدد البلورات، بينما تستخدم التقنيات الأحدث خلايا شمسية رقيقة الأغشية . ^{[ 1 ]} منذ أن تم تقديم الخلايا الشمسية الحديثة في عام 1954 في مختبرات بيل ، ^{[ 2 ]} أدت التطورات في كفاءة الخلايا الشمسية في تحويل الضوء إلى طاقة كهربائية، وتقنيات التصنيع الحديثة جنبًا إلى جنب مع كفاءة الإنتاج على نطاق واسع، إلى نمو عالمي للخلايا الكهروضوئية .

سُجِّل أول براءة اختراع لمصباح يعمل بالطاقة الشمسية باسم موريس إي بارادايس عام 1955. ^{[ 3 ]} وبحلول عام 2016، كانت مصابيح LED تستهلك حوالي 10% فقط من الطاقة التي يستهلكها المصباح المتوهج. ^{[ 4 ]} وقد أدت كفاءة إنتاج مصابيح LED إلى زيادة استخدامها كبديل للإضاءة الكهربائية القديمة.

تُستخدم مصابيح LED نظرًا لكفاءتها العالية في الإضاءة وعمرها الطويل. وبواسطة وحدة تحكم شحن التيار المستمر، يقوم نظام التحكم اللاسلكي بتشغيل الضوء تلقائيًا عند حلول الظلام وإطفائه عند حلول النهار. وفي بعض الأحيان، يُدمج هذا النظام مع وحدات تحكم زمنية لضبط أوقات محددة لتشغيل الضوء وإطفائه تلقائيًا.

تتميز مصابيح الطاقة الشمسية بسهولة تركيبها وصيانتها، إذ لا تتطلب كابلات كهربائية. وتُوفر هذه المصابيح لأصحابها انخفاضًا في تكاليف الصيانة وفواتير الكهرباء. كما يُمكن استخدامها في المناطق التي تفتقر إلى شبكة كهرباء أو المناطق النائية التي تعاني من انقطاع التيار الكهربائي. يُذكر أن أكثر من مليار شخص حول العالم لا يحصلون على الإضاءة الكهربائية، مما يُساهم في استمرار الفقر.

يتأثر إنتاج الطاقة الشمسية بالطقس، وقد تقل فعاليته في الأيام الغائمة أو الممطرة أو في فصل الشتاء. كما تستفيد الأسر التي تستبدل مصابيح الكيروسين بمصابيح الطاقة الشمسية من تجنب المخاطر الصحية المرتبطة بانبعاثات الكيروسين، الذي غالبًا ما يكون له آثار سلبية على الرئتين. ^{[ 9 ]} ويقلل استخدام الطاقة الشمسية من التلوث داخل المنازل، حيث ارتبط الكيروسين بمشاكل صحية. مع ذلك، تُصنع الألواح الكهروضوئية من السيليكون ومعادن سامة أخرى، بما في ذلك الرصاص ، الذي يصعب التخلص منه. يُحسّن استخدام مصابيح الطاقة الشمسية التعليم للطلاب الذين يعيشون في منازل لا تصلها الكهرباء. فعندما تبرعت منظمة "Unite to Light" غير الربحية بمصابيح الطاقة الشمسية لمدارس في منطقة نائية من كوازولو ناتال في جنوب إفريقيا ، تحسنت نتائج الاختبارات ونسب النجاح بأكثر من 30%. ^{[ 10 ]} كما يمنح الضوء الطلاب وقتًا إضافيًا للدراسة بعد حلول الظلام. ^{[ 11 ]}

أظهرت دراسة تجريبية أجريت عام 2017 في مناطق شمال بنغلاديش غير الموصولة بالكهرباء أن استخدام الفوانيس الشمسية قلل من إجمالي الإنفاق المنزلي، وزاد من ساعات الدراسة المنزلية للأطفال، ورفع من معدلات حضورهم في المدارس. إلا أنه لم يُحسّن التحصيل الدراسي للأطفال بشكل ملحوظ. ^{[ 12 ]}

يعمل المستثمرون الأمريكيون على تطوير مصباح شمسي بتكلفة 10 دولارات للوحدة، كبديل لمصابيح الكيروسين. ^{[ 17 ]} قد تكون حلول الإضاءة المنزلية بالطاقة الشمسية مكلفة. تقدم شركات الطاقة الشمسية خارج الشبكة أنظمة إضاءة منزلية تعمل بالطاقة الشمسية من خلال آليات تمويل مبتكرة، مثل نموذج الدفع المسبق، مما يسمح للمستهلكين بتزويد منازلهم بالطاقة بالكامل عبر دفع أقساط شهرية ميسرة. حاليًا، تتم أكثر من 40% من مبيعات منتجات الإضاءة الشمسية خارج الشبكة في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى عبر نموذج الدفع المسبق، لتصل النسبة إلى ما يقارب 50% في كينيا و65% في رواندا . ^{[ 15 ]}

• أنبوب ضوئي
• قائمة المنتجات التي تعمل بالطاقة الشمسية
• مشروع لتر من الضوء
• جهاز يعمل بالطاقة الشمسية
• إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية
• جامع الطاقة الشمسية الحرارية §  جامعات الأنابيب المفرغة

• وسائط متعلقة بالمصابيح الشمسية على ويكيميديا ​​كومنز