CALM/arwiki huggingface dataset:
لما قدم الأنصار مع النبي محمد في الحج، كرهوا الطواف بين الصفا والمروة لأنهما كانا من مشاعر قريش في الجاهلية، وأرادوا تركه في الإسلام، وذُكر أن قومًا من المسلمين قالوا: يا رسول الله لا نطوف بين الصفا والمروة، فإنه شرك كنا نصنعه في الجاهلية. فكان أهل الجاهلية إذا طافوا بين الصفا والمروة مسحوا الوثَنَين، فلما جاء الإسلام وكُسرت الأصنام، كره المسلمون الطواف بينهما لأجل الصنمين، فأنزل الله: . كما رُوي أن العرب عامة كانوا لا يرون الصفا والمروة من الشعائر ولا يطوفون بينهما فأنزل الله الآية السابقة، أي لا تستحلون ترك ذلك. كان الأنصار يهلون لمناة في الجاهلية، فلما جاء الإسلام قالوا: يا نبي الله إنا كنا لا نطوف بين الصفا والمروة تعظيمًا لمناة، فهل علينا من حرج أن نطوف بهما، فأنزل الله الآية السابقة. وكان أهل تهامة ممن لا يطوفون بين الصفا والمروة، فلما جاء الإسلام ونزل الأمر بالطواف بالبيت، ولم ينزل بالطواف بين الصفا والمروة، قيل للنبي: إنا كنا نطوف في الجاهلية بين الصفا والمروة وإن الله قد ذكر الطواف بالبيت ولم يذكر الطواف بين الصفا والمروة فهل علينا من جناح أن لا نطوف بهما. فنزلت الآية، فصار الطواف بين الصفا والمروة لجميع الحجاج، لا كما كان في عهد الجاهلية. ذكر أهل الأخبار أن السعي بين الصفا والمروة شعار قديم من عهد هاجر أم إسماعيل. وأما رمل الطواف فهو الذي أمر به النبي محمد أصحابه في عمرة القضاء ليُري المشركين قوتهم، حيث قالوا: وهنتهم حمى يثرب.
كان جبل الصفا المكان الذي شهد إعلان دعوة النبي محمد بالإسلام، فقد روى ابن عباس قال: .
عمارة المسعى.
كانت مسألة توسعة المسعى بين الصفا والمروة من الأعمال التي اهتم بها الخلفاء والأمراء المسلمين، وارتبطت ارتباطًا وثيقًا بتوسعة المسجد الحرام. لم يكن بين الصفا والمروة في العصور الإسلامية المتلاحقة بيوت ولا عمائر اللهم سوى الجبال والصخور. لم تبدأ مظاهر الحياة في الظهور بين الجبلين إلا عندما أسكن نبي الله إبراهيم زوجته هاجر وابنه إسماعيل، وجاورتهم قبيلة جرهم فأخذت ملامح الحياة تظهر وتنمو. بعد أن رفع إبراهيم وإسماعيل القواعد من البيت، جرت إصلاحات بسيطة في مواضع سكنى الناس. في العصر الجاهلي أمر قصي بن كلاب قومه أن يبنوا بيوتهم حول الكعبة وبنى هو دار الندوة في الجانب الشمالي. في عهد النبي محمد لم يكن في المسعى دور كثيرة قد بنيت في عرضه، وأن بعض الدور التي بنيت في عرضه إنما بناها الناس فيما بعد. ثم بدأ بعض كبار الصحابة في توسعة المسجد الحرام، وأول من أمر بتجديد وتوسعة المسجد الحرام كان الخليفة عمر بن الخطاب، وفي عهد التابعين ازداد عدد سكان مكة والقادمين إليها، فبدأت توسعة المسجد الحرام في ذلك العهد. في عهد الخليفة الأموي عبد الملك بن مروان تمت إضاءة ما بين الصفا والمروة بالقناديل ليلًا.
تعرض جبلا الصفا والمروة بمرور الزمن إلى التكسير، بسبب بناء البيوت والدكاكين والحوانيت، أو بسبب شق الطرق، كما انجرفت تربته بسبب السيول على جانبيهما. لم تتطرق المصادر التاريخية لمكة وحرمها لذكر أول من قام بعملية تسوية أرض المسعى الواقعة بين جبلي الصفا والمروة، وتمهيدهما وإزالة الأحجار والعقبات منها، لأن أرض المسعى كانت واديًا فيه ارتفاع وانخفاض واعوجاج، كما تعرض كثيرًا للسيول والأمطار، وكانت توسعة الخليفة العباسي أبو عبد الله محمد المهدي من أعظم وأكبر توسعات الحرم المكي، واستنتج بعض المؤرخين أن تكون هذه التوسعة قد شملت جزءًا من أرض المسعى بعد أن تمت إزالة بعض الدور والدكاكين. ثم توالت من بعده أعمال التوسعة والاهتمام من قبل الخلفاء والملوك.
في عام 1335 هـ هـ قام الشريف حسين بن علي بفرش المسعى بالبلاط (بالحجارة الجبلية) بغرض إصلاحات وترميم أرض المسعى، وكانت أرضها من قبل ترابًا، فإذا كثر الحجيج تصاعد منها الغبار. لم يكتفي الشريف حسين بذلك بل قام بسقف المسعى حيث كان أول من قام بسقفه منذ تاريخ بناء المسجد الحرام، وكان هذا في شهر شوال سنة 1335 هـ، وامتد السقف من المروة إلى باب العباس فقط، ولم يكمل لقصر المسافة المتبقية، قال محمد طاهر الكردي: . وحتى قبل التوسعة السعودية للمسعى عام 1375 هـ كان بيت الصفا والمروة مسيل فيه سوق كبيرة تباع فيها الحبوب واللحم والتمر والسمن وغيرها، ولم تكن في مكة سوق منظمة سوى هذا السوق الذي يقع في المسعى. كما كان المسعى به التواء واضح ولم يكن على استقامة واحدة.
التوسعة السعودية.
في العهد السعودي قام الملك عبد العزيز عام 1345 هـ بفرش المسعى بالحجارة منعًا لإثارة التراب والغبار، وفي عام 1366 هـ قام الملك عبد العزيز بسقف المسعى، حيث بلغ عرض السقيفة التي أمر بإنشائها 20 مترًا وبطول 350 مترًا من الصفا حتى المروة. في عام 1368 هـ قام الملك سعود بالبدء في توسعة شاملة للمسجد الحرام وعمارته في ثلاث مراحل شملت إزالة المنشآت السكنية والتجارية التي كانت قائمة في الجهة المقابلة للمسجد شرق المسعى، ثم بدء في بناء الدور الأرضي من المسعى وإدخاله داخل المسجد الحرام، ومن ثم تم بناء الطابقين في المسعى لاستيعاب أعداد الساعين المتزايدة، حيث بلغ طول المسعى 395 مترًا وبعرض 20 مترًا وبلغ ارتفاع الدور الأرضي للمسعى 11.75 مترًا والدور الثاني 8.5 مترًا مع إقامة حائط طولي ذو اتجاهين، وتخصيص مسار مزدوج يستخدمه العجزة، وإقامة حاجز في وسط المسعى يقسمه إلى قسمين أحدهما مخصص للسعي من الصفا إلى المروة والثاني من المروة إلى الصفا، وبهذه التوسعة دمج المسعى داخل المسجد الحرام، وأنشئ للحرم 16 بابًا في الجهة الشرقية من ناحية المسعى.
في عام 1384 هـ قام الملك فيصل بن عبد العزيز بتشييد قبة الصفا المقببة، وكسوة واجهات الدور الأول من المسعى وأعمدته وأرضيته بالرخام، وتغطية سقفه بالزخارف المصنوعة من الحجر الصناعي الملون، وبعد هذا العمارة أصبحت مساحة المسعى 16.700 مترًا مربعًا للطابقين. في عهد الملك خالد تم تركيب مكيفات ومراوح في المسعى، وتركيب حواجز معدنية على جانبي الحاجز الأوسط بطول ممر المسعى بالدور الأرضي بعرض متر واحد في كل اتجاه لتكون ممرًا لعربات العجزة والمعاقين. في عهد الملك فهد شهد الحرم المكي أكبر توسعة في تاريخه وذلك عام 1415 هـ، ولقي المسعى حظه من التوسعة فتم توسعة منطقة الصفا في الطابق الأول، وذلك بتضييق دائرة فتحة الصفا الواقعة تحت قبة الصفا. وفي عام 1417 هـ تم إعادة تهيئة منطقة المروة لغرض القضاء على الزحام، حتى صارت مساحة المنطقة 375 متر مربع بدلًا من المساحة السابقة 245 متر مربع، وفي نفس العام حصلت توسعة الممر الداخل من جهة المروة إلى المسعى في الطابق الأول، وأنشأت أبواب جديدة في الطابق الأرضي والأول للدخول والخروج من جهة المروة. في عام 1420 هـ جرى فتح ثلاثة أبواب كل باب يحوي فتحتين عند المروة: باب في الجهة الشرقية وباب شمالي صدر المشعر وباب في الجهة الغربية، وجرى فتح ثلاثة أبواب في الدور الأول من المسعى عند المروة على نفس ترتيب الدور الأرضي. وجُعل عند نهاية المسعى من جهة الصفا شرفة مستديرة كبيرة وأخرى صغيرة عند نهايته من جهة المروة، كي يرى الحجاج الساعون في الدور الأول جبلي الصفا والمروة. في الدور الأرضي ترك جزء من جبل الصفا عاريًا على الطبيعة وكذلك جبل المرة، ثم بلطت منحدرات الصفا والمروة بالرخام على شكل مربعات بارزة وبينهما فراغات. ترتفع على جبل الصفا مئذنة من مآذن المسجد الحرام التسعة، وبجوارها قبة كبيرة ترتفع على أربعة أعمدة أسطوانية كبيرة. أما فوق جبل المروة فقد أنشأت قبة صغيرة مزخرفة من الداخل.
تميزت التوسعة السعودية فيما يخص جبل الصفا، بقطعه عن أصله جبل أبي قبيس، وأبقت على بعض الصخرات في نهايته علامة على موضع المشعر، وكذلك فعلت بالنسبة لجبل المروة، ولكن لوجود مستويين للحرم في جهة المروة أُحدث مدخلان: مدخل أعلى للدور الأعلى وهو مساو لارتفاع جبل المروة في اتجاه الصاعد، ومدخل في الأسفل بقي لاتصال المروة بأصله جبل قعيقعان، وقد نال حظه من القطع والتكسير والاختزال من جانبه الشرقي والغربي وفي أعلاه.
توسعة الملك عبد الله.
في عام 1428 هـ الموافق 2008 في عهد الملك عبد الله بن عبد العزيز بُدأ بهدم بناء المسعى القديم، واستبدل بمبنى جديد، حيث وسع المسعى من ناحية الساحة الشرقية بزيادة قدرها عشرون متر، ليصبح عرض المسعى الكلي أربعون مترًا، وزيادة طابق علوي ثالث للمسعى، ليصبح عدد الطوابق الكلي للمسعى أربعة طوابق، طابقان بالإضافة للبدروم والدور الأرضي. بذلك أصبحت مساحة التوسعة الإجمالية الجديدة تجاوزت 87 ألف متر مربع، بعد أن كانت المساحة الإجمالية تقارب 29 ألف متر مربع، بزيادة تجاوزت 43 ألف متر مربع، فيما تبلغ مسطحات البناء الإجمالية بكافة الأدوار لمناطق السعي والخدمات حوالى 125 ألف متر مربع، وأنشأت مئذنة جديدة بارتفاع 95 مترا ليتناسب عدد المآذن وشكلها مع مساحة التوسعة الجديدة للمسعى. يتكون مشروع التوسعة من أربعة أدوار: بدروم للعربات ودور أرضي ودوران أول وثاني، بطول 350 متر.
أثارت توسعة الملك عبد الله جدل فقهي كبير بين علماء المسلمين في جواز السعي في المسعى الجديد من عدمه، وكان أساس الاختلاف بين العلماء في زيادة عرض المسعى من 20 متر في التوسعة القديمة، إلى مضاعفة المساحة بعرض 40 متر.
المؤيدون للتوسعة.
يقول من أيد التوسعة من العلماء أن مسألة التوسعة هي مسألة اجتهادية خلافية لا تستند إلى نص، ويكفي لحسم الجدل الدائر حولها اختيار ولي الأمر. واستند العلماء إلى عدة نقاط في الجواز أهمها: أن المعتبر في السعي هو الصفا والمروة، وأن النبي لم يحدد عرض المسعى وأن تحديده غير مقصود شرعًا، وإلا لكان أولى بالتحديد من عرفات ومزدلفة ومنى. أن جبلي الصفا والمروة قد تعرضا عبر الأزمان لتغيرات وهذه التغيرات قد أدت إلى تغير حجم الجبل عما كان في عهد النبي وأن الحكومة السعودية لما همت بالتوسعة استكتبت غير واحد من العلماء ومنهم من عاش في مكة ورآها على طبيعتها لم تتغير معالمها قبل حدوث توسعة الحرم المكي، كما استدعت مجموعة من كبار السن وأدلوا بشهاداتهم أمام القضاء في مكة وسجلت شهاداتهم وهذه الشهادات والنقول كافية في باب الإثبات، كما قامت هيئة المساحة الجيولوجية السعودية باختبار عينات جبل الصفا والمنطقة التي شملتها توسعة المسعى من الجهة الشرقية، فأثبتت في تقريرها أن جبل الصفا لسان من جبل أبي قبيس لديه امتداد سطحي بالناحية الشرقية مسامت للمشعر بما يقارب ثلاثين مترًا، ومن المقرر في قواعد الشريعة أن الزيادة المتصلة تتبع أصلها، وأن الزيادة لها حكم المزيد فيه، وأن ما جاور الشيء أخذ حكمه، وهذه القواعد كلها تنطبق على المسعى الجديد من حيث اتصاله بمكان المسعى القديم. من أهم من أيد توسعة المسعى وأجاز السعي فيه أقلية من أعضاء هيئة كبار العلماء السعودية ودار الإفتاء المصرية والشيخ يوسف القرضاوي وغيرهم.
المعارضون للتوسعة.
استدل المعارضون للتوسعة الجديدة إلى فتاوى قديمة تحذر من الزيادة في التوسع في عرض المسعى، ومنها فتوى هيئة كبار العلماء عام 1393 هـ التي نصت: «بخصوص الرغبة في إبداء الحكـم الشرعي في حكم السعي فوق سقف المسعى... وبعد تداول الرأي والمناقشة انتهى المجلس بالأكثرية إلى الإفتاء بجواز السعي فوق سقف المسعى عند الحاجة، بشرط استيعاب ما بين الصفا والمروة وأن لا يخرج عن مسامتة المسعى عرضا». واستند المعارضون على عدة نقاط: أن توسعة المسجد من الجهة الشرقية لا وجه لها ولا دليل عليها، وقد اتفق العلماء على عدم جواز السعي خارج المسعى، وجاء عن الشافعي: «لو التوى الساعي إلى زُقاق العطارين لم يصح سعيه». أما مسألة قياس توسعة المسعى على توسعة المسجد وأن الزيادة في المسجد لها حكم المزيد فكذلك الزيادة في المسعى، فقياس غير صحيح لأن المساجد يجوز توسيعها، والزيادة فيها لها حكم المزيد، وأما المسعى فهو مشعر يُتقيد فيه بما كان بين الصفا والمروة ولا تجوز الزيادة عليه. كان الأجدى التوسع الرأسي وزيادة عدد أدوار المسعى بدلًا من التوسع الأفقي. في مسألة أن جذر جبلي الصفا والمروة ذاهب في الأرض شرقاً وغرباً، وعليه فالسعي بين ما يوازي هذا الامتداد لجذر الصفا والمروة سعي بين الصفا والمروة، وقد أجاب العلماء عن ذلك بأن مناط الحكم هو الجبل الظاهر، وامتداد أصل الجبل ليس له حكم الجبل لا شرعًا ولا عرفًا. من أبرز من أفتى بعدم جواز السعي في الزيادة المحدثة في المسعى عدد من كبار العلماء منهم: صالح اللحيدان وعبد الرحمن البراك وصالح الفوزان وعبد المحسن العباد وغيرهم، بالإضافة لأكثرية أعضاء هيئة كبار العلماء السعودية التي اجتمعت بمدينة الرياض عام 1427 هـ وقرروا فيه بالأكثرية عدم الموافق على زيادة المسعى.
السَّعي.
الحكمة من الهرولة بين العلمين للرجال ويسمى الرَّمل: هو أنه كان في هذا المكان وادي، والوادي في الغالب يكون نازلًا ويكون رخوًا رمليًا فيشق فيه المشي العادي. أما بالنسبة للنساء فال ابن المنذر: «أجمع أهل العلم، على أنه لا رمل على النساء حول البيت، ولا بين الصفا والمروة، وليس عليهن اضطباع. وذلك لأن الأصل فيهما إظهار الجلد، ولا يقصد ذلك في حق النساء، ولأن النساء يقصد فيهن الستر، وفي الرمل والاضطباع تعرض للتكشف».
كانت هاجر زوجة إبراهيم أول من حصل منها السعي بين الصفا والمروة، يعد هذا الحدث أصل مشروعية السعي، ففي صحيح البخاري أثناء الحديث عن سعي هاجر بين الصفا والمروة: «حتى إذا بلغت الوادي رفعت طرف درعها ثم سعت سعي الإنسان المجهود حتى جاوزت الوادي، ثم أتت المروة فقامت عليها ونظرت هل ترى أحدا فلم تر أحدا، ففعلت ذلك سبع مرات». قال ابن عباس: «قال النبي صلى الله وسلم فلذلك سعي الناس بينهما». روت صفية بنت شيبة عن أم ولد شيبة قالت: «رأيت رسول الله صلى الله عليه وسلم يسعى بين الصفا والمروة وهو يقول: لا يقطع الأبطح إلا شدا، وليس ذلك بواجب ولا شيء على تاركه». وقد أنزل الله قرنًا في مشروعية السعي: ، وفي السنة وردة أحاديث في مشروعية السعي، فقد روت عائشة بنت أبي بكر: «طاف رسول الله صلى الله عليه وسلم وطاف المسلمون، يعني بين الصفا والمروة، فكانت سنة»، وعن ابن عمر قال: «رأينا رسول الله صلى الله عليه وسلم أحرم بالحج، وطاف بالبيت، وسعى بين الصفا والمروة».
اختلف العلماء في حكم السعي بين الصفا والمروة على ثلاثة أقول، الأول: أن السعي بين الصفا والمروة ركن من أركام الحج لا يتم إلا به ولا يجبر بدم ولا يفوت مادام صاحبه حيًا، ولو بقي عليه خطوة أو بعض خطوة لم يصح حجه ولم يتحلل من إحرامه حتى يأتي بما بقي إليه، ولا يحل له النساء وإن طال ذلك سنين، وهذا قول الشافعية والمالكية وكثير من الحنابلة. الثاني: أن السعي واجب، فلو تركه يجبر بدم، وهو قول الأحناف. الثالث: أن السعي سنة لا يجب بتركه دم، وهو رواية عن الإمام أحمد بن حنبل.
إذا أراد الحاج أو المعتمر السعي يتوجب عليهما البدء من الصفا ويقرأ: ، ثم يرقى على الصفا حتى يرى الكعبة، فيستقبلها ويرفع يديه ويحمدَ الله ويدعو بما شاء أن يدعو، وكان من النبي يدعو في هذا الموضع: «لا إله إلا الله وحده لا شريك له، له الملك وله الحمد وهو على كل شيء قدير، لا إله إلا الله وحده أنجز وعده ونصر عبده وهزم الأحزاب وحده»، وكان يكررها ثلاث مرات ويدعو بينها. ثم ينزل من الصفا إلى المروة ماشيًا حتى يصل إلى العمود الأخضر، فإذا وصله أسرع إسراعًا شديدًا بقدر ما يستطيع إن تيسر له بلا أذية، حتى يصل العمود الأخضر الثاني، ثم يمشي على عادته حتى يصل المروة، فيرقى عليها ويستقبل القبلة، ويرفع يديه ويقول ما قاله على الصفا. ثم ينزل من المروة إلى الصفا يمشي في موضع مشيه، ويسرع في موضع العلمين، فيصعد على الصفا ويستقبل القبلة ويرفع يديه ويقول مثل ما قال أول مرة، يكرر هذا سبعة أشواط يبدأ من الصفا وينتهي في المروة. الصعود على جبلي الصفا والمروة، والرمل الشديد بين العلمين الأخضرين كلها سنة وليست بواجبة. لا يشرع التنفل بالسعي بين الصفا والمروة، وإنما يطلب من الحاج أو المعتمر مرة واحدة، ولم يسعى الرسول محمد بعد طواف نفل أبداً، وإنما سعى في عمرته بعد طواف العمرة، وفي حجته بعد طواف القدوم على قول من قال إنه كان مفرداً، كما سعى بعد طواف الإفاضة.
أبواب الصفا والمروة.
أسماء الأبواب وأرقامها من الصفا إلى المروة بالترتيب:
أما أبواب الجهة المقابلة من المروة إلى الصفا:
تنين البحر المورق (الاسم العلمي "فايكوديورس إكيوس"، : Phycodurus eques) هو سمكة بحرية ترتبط بحصان البحر. يعتبر العضو الوحيد من الجنس فايكوديورس. الموطن الأصلي لهذه المخلوقات هو جنوب وغرب أستراليا، وغالبا ما تبقى في المياه الضحلة معتدلة الحرارة. تأخذ هذه الأسماك اسمها من مظهرها، حيث تغطي جسمها نتوئات تشبه أوراق الشجر الطويلة. ولا تستخدم هذه النتوئات في التجديف داخل الماء بل كوسيلة للتخفي. أما حركة التنين المورق فتكون بواسطة زعانف صدرية على متن حافة رقبته وزعانف ظهرية بالقرب من مؤخرة ذيله. تكون هذه الزعانف شفافة يصعب رؤيتها عند تموجها بشكل دقيق لتحرك التنين حركة رصينة مما يعطي انطباعا بأنه أحد الأعشاب البحرية.
مثله في ذلك مثل حصان البحر، يأخذ هذا المخلوق اسمه من شبهه كائن معروف -لكن أسطوري في هذه الحالة-. ينمو تنين البحر المورق لما يربو عن 45 سم، ويعتبر بذلك صغيرا نسبة إلى وحوش البحر الأخرى، وكبيرا جدا نسبة إلى أحصنة البحر. تضع الأنثى بيضها على ذيل الذكر حيث تنمو هناك حتى تنضج. تتغذى هذه المخلوقات على العوالق والطحالب ولا يتغذى عليها أحد من المخلوقات الأخرى سوى الإنسان. إلى أن التلوث وتأثير الصناعة، بالإضافة إلى اصطيادها من قبل الغواصين المعجبين بشكلها المميز قد جعل منها مخلوقات مهددة بالانقراض، ووضعت ضمن قائمة المخلوقات المهددة المحمية رسميا من قبل الحكومة الأسترالية.
و من المخلوقات ذات العلاقة بهذا التنين تنين البحر العشبي، وهو أخضر اللون تنمو عليه زعانف تشبه الأعشاب وحجمه أصغر بكثير من التنين المورق. وقد اعتبرت مجلة ناشينال جيوغرافيك هذين التنينين نفس الكائن ولكنها تنتشر في مناطق جغرافية متباينة.
تنين البحر العشبي
الخلية الشمسية أو الضوئية أو الكهروضوئية وكان يطلق عليها في الأيام الأولى لصناعتها بطارية شمسية ولكن أصبح ذلك يحمل معنى مختلف تماما الآن، .جهاز يحوِّل الطاقة الشمسية مباشرة إلى طاقة كهربائية مستغلا ، وتتكون من طبقة سيليكون يضاف لها بعض الشوائب لتعطيها بعض الخواص الكهربائية، فالطبقة العليا المقابلة للشمس يضاف إليها عنصر الفسفور، لتعطيه خاصية ضخ إلكترونات عند ارتطام الضويئات بها وتسمى هذه الطبقة بالطبقة N بينما يضاف عنصر البورون للطبقة السفلى ويعطيه خاصية امتصاص الإلكترونات وتسمى هذه الطبقة P، فعند ارتطام ضويئات الشعاع الشمسي بالطبقة العلوية تمنح الإلكترونات طاقة تعتمد على شدة الإشعاع الشمسي، وعند وجود موصل كهربائي بين الطبقتين تنتقل الإلكترونات من الطبقة العليا إلى الطبقة السفلى وهكذا يتكون تيار وجهد كهربائيان، وتعتبر الخلايا الشمسية مصدر هام لتزويد المركبات الفضائية والأقمار الصناعية بما تحتاجة من طاقة كهربائية، وتعتبر من البدائل المساعدة لمصادر الطاقة التقليدية من البترول والفحم والغاز ومشتقاته المحدودة في الطبيعة والقابلة للنضوب بسبب الاستنزاف الهائل لها، فالخلايا الشمسية تحول طاقة الأشعة الشمسية مباشرة إلى كهرباء وتتميز بإنتاج كهرباء دون أن تؤدي لتلوث البيئة، وعمرها الأفتراضي يصل إلى 30 سنة، إن ارتفاع كلفة انتاجها هو العائق الرئيس لاستخدامها.
تستخدم التجمعات من الخلايا الشمسية (وحدات الطاقة الشمسية) لالتقاط الطاقة من ضوء الشمس لتحويله إلى كهرباء، عندما يتم تجميع وحدات متعددة معاً (حيث تكون أولوية التركيب بنظام تعقب قطبي محمول) يتم تركيب هذه الخلايا الضوئية كوحدة واحدة يتم توجيهها على سطح واحد وتسمى بلوح الطاقة الشمسية (solar panel.).. إن الطاقة الكهربائية الناتجة من الوحدات الضوئية (Solar power). وتعتبر مثالأ على استخدام الطاقة الشمسية(solar energy)..
إن الخلايا الكهروضوئية هو مجال التكنولوجيا والبحوث المتعلقة بالتطبيق العملي في إنتاج الكهرباءمن الضوء، لكن وعلى الرغم من ذلك غالبا ما يستعمل على وجه التحديد بالإشارة إلى توليد الكهرباء من ضوء الشمس.
توصف الخلايا بالخلايا الضوئية وإن لم يكن مصدر الضوء هو الشمس ومثال ذلك (ضوء المصباح، الضوء الاصطناعي، وغيرها..).
وتستخدم الخلايا الكهروضوئية للكشف عن ضوء أو غيره من الإشعاع الكهرومغناطيسي بالقرب من مجموعة ضوئية مرئية، كالكشف عن الأشعة تحت الحمراء، أو قياس شدة الضوء..
الفولتية الضوئية التي تعرف ب الخلايا الشمسية أوالخلايا الفولتضوئية photovoltaic cells. من خلالها يتم تحويل أشعة الشمس مباشرة إلى كهرباء، عن طريق استخدام أشباه الموصلات مثل السليكون الذي يستخرج من الرمل النقي. وبصفة عامة مواد هذه الخلايا إما مادة بلورية سميكة كالسيليكون البلوري Crystalline Silicon أو مادة لابلورية رقيقة كمادة السيلكون اللابلوري (Amorphous Silicon a-Si) و Cadmium (Telluride CdTe)أو (Copper Indium Diselenide CuInSe^2, or CIS) أو مواد مترسبة كطبقات فوق شرائح من شبه الموصلات تتكون من أرسنيد(زرنيخيد) الجاليوم (Gallium Arsenide GaAs).
وتعتبر طاقاتها شكلا من الطاقة المتجددة والنظيفة، لأنه لايسفر عن تشغيلها نفايات ملوثة ولا ضوضاء ولا إشعاعات ولا حتي تحتاج لوقود. لكن كلفتها الابتدائية مرتفعة مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى. والخلايا الشمسية تولّد كهرباء مستمرة ومباشرة (كما هو في البطاريات السائلة والجافة العادية).
تعتمد شدة تيارها علي وقت سطوع الشمس وشدة أشعة الشمس، وكذلك على كفاءة الخلية الضوئية نفسها في تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية. يمكن لهذه الخلايا الشمسية إعطاء مئات الفولتات من التيار الكهربائي المستمر DC لو وصّلت هذه الخلايا علي التوالي. كما يمكن تخزين الطاقة الناتجة في بطاريات الحامضية المصنوعة من الرصاص أو القاعدية المصنوعة من معدني النيكل والكادميوم. ويمكن تحويل التيار المستمر DC إلي تيار متردد AC بواسطة العاكسات ال Invertor للاستعمال وإدارة الأجهزة الكهربائية المنزلية والصناعية العادية.
من ميزتها أنها ليس بها أجزاء متحركة تتعرض للعطل. لهذا تعمل فوق الأقمار الصناعية بكفاءة عالية، ولاسيما وأنها لاتحتاج لصيانة أو إصلاحات أو وقود، حيث تعمل في صمت، إلا أن اتساخ الخلايا الضوئية نتيجة التلوث أو الغبار يؤدي إلى خفض في كفائتها مما يستدعي تنظيفها على فترات.
أكبر محطة توليد كهرباء تعمل حاليا بالخلايا الشمسية توجد في أسبانيا وقدرتها 23 ميجاوات. ومن المخطط أن يتم بناء أكبر محطة تعمل بالخلايا الشمسية في أستراليا بقدرة 154 ميجاوات. والخلايا الشمسية تعمل في الأقمار الصناعية منذ عام 1960 كما تزود محطة الفضاء الدولية ISS بالتيار الكهربائي.
هناك طريقة أخرى لتحويل الطاقة الشمسية إلى الطاقة الكهربائية وذلك عن طريق استغلال الحرارة المباشرة لأشعة الشمس أو ما يسمى بتقنية الكهرباء الحرارية الشمسية solar thermal electricity.
تتسم هذه المنتجات بأن الخلايا مدعمة بإطار من الألومنيوم للحماية وأيضاً بزوج من الدايود للحماية الكهربية.
تطبيقات استخدام الخلايا في مجال الاتصالات عن بعد (شبكات الموبايل) في المؤسسات الضخمة – الحماية الكاثودية – مضخات المياه – أنظمة الإضاءة.
ثانياً أجهزة التحكم في الشحن (battery charge controllers) لأن استمرار شحن البطارية بعد تمام شحنها يعرضها للتلف وأيضا سحب الشحن من البطارية عند قرب تفريغ البطارية يتلفها أيضاً لذلك وجب وجود متحكم يعمل علي فصل البطارية بمجرد ان يتم شحنها ووقف عملية سحب الفولت منها. وهذه المتحكمات موديلات تتراوح بين: 1- 8 امبير (12 فولت الي 24) حيث يستخدم في أنظمة الأضاءة الصغيرة ونظم الخلايا المنزلية وأيضاَ يستهلك ثمن ملي امبير. 2 يتحكم في بطارية جهدها 12 فولت الي 24 وشدة التيار 10 امبير يستخدم في التطبيقات الخفيفة المتوسطة. 3- متحكم التطبيقات المتوسطة 30 امبير وهو مزود بشاشة يستخدم في اضاءة الشوارع والاستخدامات التجارية وأيضاً أنظمة الحماية 4- متحكم 960 امبير يستخدم في مقويات موجات الميكروويف (أبراج تقوية شبكات المحمول).
تاريخ الخلايا الشمسية.
إن أصل مصطلح "الضوئية" (photovoltaic) من اليونانية (φῶς (phōs)) ويعني الضوء ومن اسم فولتا وهو فيزيائي إيطالي، فولت -وحدة تابعة للقوة الدافعة الكهربائية-،و بذا أصبح المصطلح(photovoltaic) باللغة الإنجليزية منذ عام 1849.
تم التعرف لأول مرة على تأثير الضوئية في عام 1839 من قبل الفيزيائي الفرنسي بيكريل. ومع ذلك فقد تم بناء أول خلية ضوئية عام 1883 من قبل شارلز فريتز، الذي قام بتغليف- السيلينيوم أشباه الموصلات- بطبقة رقيقة جدا من الذهب لتشكيل التقاطعات. وكانت كفاءة الجهاز حوالي 1٪ فقط. وفي عام 1888 بنى الروسي الفيزيائي الكسندرستوليتوف أول خلية كهروضوئية على أساس تأثير الكهروضوئي الخارجي الذي اكتشفه هاينريش هيرتز في وقت سابق من عام 1887.
وقد وضح ألبرت آينشتاين التأثير الكهروضوئي في عام 1905 وقد حصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1921، أكتشف الوصلة الثنائية بي إن (p–n junction) في Cuformula_1O وكبريتيد الفضة سنة 1941، وقد حصل روسل أوهل على براءة اختراع لأشباه الموصلات في تقاطع الخلايا الشمسية الحديثة في عام 1946، الذي تم اكتشافه في الوقت الذي تمت فيه سلسلة من التطورات التي عنيت بالترانزستور
"بيل" تنتج عملياً الخلية الضوئية الأولى.
لقد تم تطوير الخلية الضوئية الحديثة في عام 1954 في مختبرات بيل، وقد وضعت لأول مرة خلية ذات كفاءة عالية للطاقة الشمسية من قبل شابين داريل، كالفين فولر ساوثير وجيرالد بيرسون في عام 1954 باستخدام موزع تقاطع PN السيليكون. [6] في البداية، وضعت الخلايا لغايات ألعاب الأطفال واستخدامات أخرى ثانوية، حيث أن تكلفة الكهرباء التي تنتجها كانت عالية جدا، نسبياً، وكانت تكلفة الخلية التي تنتج 1 واط من الطاقة الكهربائية في ضوء الشمس الساطع نحو 250 دولارا، مقارنة إلى 2 دولار إلى 3 دولارات لإقامة مصنع للفحم.
وتم انقاذ الخلايا الشمسية من الغموض من خلال اقتراح لإضافتها إلى القمر الصناعي "فانغوارد"، الذي أطلق في عام 1958. في الخطة الأصلية، يتم تزويد القمر الصناعي بالطاقة عن طريق البطارية فقط، فتستمر لفترة قصيرة.. لذلك بإضافة الخلايا إلى خارج الجسم، يمكن تمديد الوقت بدون تغييرات كبيرة في المركبات الفضائية أو نظام الطاقة فيها. كان هناك بعض الشكوك في البداية، ولكن الممارسة العملية للخلايا أثبتت نجاحا كبيرا، وكانتبذا صممت الخلايا الشمسية للأقمار الصناعية الجديدة، ولا سيما تلستار بيل نفسه.
وكان التحسن بطيئا على مدى العقدين التاليين، وكان الاستخدام على نطاق واسع في مجال التطبيقات الفضائية حيث أن نسبة القوة-الوزن أعلى من أي تكنولوجيا منافسة. ومع ذلك، كان هذا النجاح أيضا السبب وراء بطء التقدم؛مستخدمي الفضاء كانوا على استعداد لدفع أي شيء للحصول على الخلايا على أفضل وجه ممكن، فليس هناك ما يدعو للاستثمار في حلول أقل تكلفة إذا كان هذا من شأنه أن يقلل من الكفاءة. بدلا من ذلك، تم تحديد السعر من الخلايا إلى حد كبير في صناعة أشباه الموصلات، انتقالهم إلى الدوائر المتكاملة في 1960s أدى إلى توافر أكبر بولز بأسعار أقل نسبيا.و كما انخفضت أسعارها، انخفضت أسعار الخلايا الناتجة كذلك. وتم حصر هذا التأثير، وحوالي عام1971 تشير التقديرات إلى أن أسعار الخلايا هي 100 دولار لكل واحد واط
"برمان"و تخفيضات الأسعار.
في أواخر 1960، وكان إليوت بيرمان يقوم بالتحقيق في طريقة جديدة لإنتاج السليكون(المادة الخام) في عملية الشريط.ومع ذلك، وجد القليل من الاهتمام في هذا المشروع، وكان غير قادر على الحصول على التمويل اللازم لتطويره...و حين جاءت الفرصة، قد قدم في وقت لاحق لفريق في إكسون الذين كانوا يبحثون عن مشاريع 30 عاما في المستقبل. وكان الفريق قد توصل إلى أن تكلفة الطاقة الكهربائية سيكون أكثر بكثير بحلول عام 2000، ورأت أن هذه الزيادة في الأسعار سيجعل المصادر البديلة للطاقة أكثر جاذبية، وكانت الطاقة الشمسية الأكثر إثارة للاهتمام، وفي عام 1969، انضم بيرمان ليندن، نيو جيرسي مختبر إكسون، الطاقة الشمسية شركة (أدنوك). [8]
وكان أول جهد كبير له هو حشد السوق المحتملة لنرى ما إمكانيات الاستخدام كمنتج جديد، وأنها سرعان ما وجدت أنه إذا تم تخفيض سعر لكل واط من 100/watt $ إلى حوالي $ 20/watt سيكون هناك طلب كبير. مع العلم أن مفهومه للشريط قد يستغرق سنوات للتطوير، بدأ فريق تبحث عن سبل للوصول إلأى سعر 20 $ باستخدام المواد الموجودة. [8]
وكان أول تحسين هو إدراك أن الخلايا الموجودة معتمدة على مستوى عملية تصنيع أشباه الموصلات، على الرغم من أنه لم يكن مثاليا. بدأ هذا بتقطيعها إلى أقراص تسمى رقائق، تلميع الأقٌراص، وبعد ذلك لاستخدام الخلية يتم طلائها بطبقة مضادة للانعكاس. وأشار بيرمان إلى أن الرقائق الخام مضادة للانعكاس تماماً، وبجعل الأقطاب مباشرة على هذا السطح، تم القضاء على اثنين من الخطوات الرئيسية في معالجة الخلية. وقام الفريق بتحسين الخلايا إلى صفوف، والقضاء على المواد باهظة الثمن والأسلاك من ناحية استخدامها في تطبيقات الفضاء. وكان الحل باستخدام لوحة الدوائر في الطبقة السفلية، والبلاستيك الاكريليك في الطبقة العلوية، والغراء سيليكون بينهما،. كان أكبر تحسن في تحقيق بيرمان بأن سعر السيليكون الموجود جيد جداً للاستخدام في الخلايا الشمسية، أما العيوب البسيطة فهو أن الرقاقة الفردية للإلكترونيات قد يكون لها تأثير بسيط في تطبيق الطاقة الشمسية [9]