ساعة تعمل بالطاقة الشمسية

الساعة التي تعمل بالطاقة الشمسية أو الساعة التي تعمل بالطاقة الضوئية هي ساعة يتم تشغيلها، كلياً أو جزئياً، بواسطة الطاقة الشمسية باستخدام تقنية الخلايا الشمسية .

ظهرت أول ساعة تعمل بالطاقة الشمسية، وهي ساعة سينكرونار 2100، لأول مرة عام 1972. اشتهر المهندس الأمريكي روجر دبليو. ريهل بريادته في مجال الساعات التي تعمل بالطاقة الشمسية، وذلك لدمجه تقنيات متعددة في ساعة مميزة تُرتدى في ذلك الوقت. سُميت ساعة سينكرونار 2100 نسبةً إلى دقتها التي ادّعت أنها ستبقى دقيقة حتى عام 2100، بدقة تصل إلى دقيقة واحدة سنويًا. كانت أول ساعة تعمل بالخلايا الشمسية تحتاج إلى ضوء الشمس، وكان الجزء العلوي منها عبارة عن لوحين شمسيين لزيادة امتصاص الضوء إلى أقصى حد، مع شاشة عرض رقمية على الجانب. ^{[ 1 ]} أما ساعة سيتيزن كريسترون سولار سيل (1976) فكانت أول ساعة كوارتز تناظرية تعمل بتقنية الخلايا الشمسية . ^{[ 2 ]} وُصف نموذج أنتجته شركة ريهل تايم كوربوريشن بدءًا من عام 1978 بأنه يعمل بالطاقة الشمسية، ولكنه مزود بـ"خلايا طاقة سيليكونية" تمتص الطاقة من ضوء الشمس الطبيعي، أو ضوء النهار، أو مصباح كهربائي عادي. ^{[ 3 ]}

تميزت بعض الساعات الشمسية الأولى في سبعينيات القرن الماضي بتصاميم مبتكرة وفريدة من نوعها لاستيعاب مجموعة الخلايا الشمسية الكهروضوئية اللازمة لتشغيلها (مثل ساعات Synchronar وNepro وSicura وبعض موديلات Cristalonic و Alba و Rhythm Watch و Seiko وCitizen Watch). وفي وقت لاحق من عام 1975، ابتكرت شركة Uranus Electronics ساعة تعمل بالخلايا الشمسية التقليدية، حيث رتبت خليتين شمسيتين على جانبي شاشة عرض رقمية. أما نموذجها الأكثر تميزًا فكان ساعة حاسبة مزودة باثني عشر زرًا موزعة حول الساعة لإجراء العمليات الحسابية، وتوفرت بخيارات تشغيل متعددة: الطاقة الشمسية، والشاحن، والبطارية. ^{[ 4 ]}

في عام ١٩٨٨، سعيًا وراء منتجات استهلاكية تُبرز التكنولوجيا الحديثة، ابتكرت شركة تيكني آرت في كولينزفيل، كونيتيكت، ما وصفته بأنه أول ساعة يد ذهبية تعمل بالطاقة الشمسية في العالم، وتعتمد كليًا على الضوء وتستخدم مكثفًا قابلًا لإعادة الشحن بدلًا من البطارية التقليدية. لسوء الحظ، واجهت فكرة الساعة صعوبات في السوق مع بداية التسعينيات. أشارت الشركة في مراجعتها إلى أن المستهلكين الباحثين عن ساعات فاخرة أو باهظة الثمن فضلوا العلامات التجارية المعروفة على ميناء الساعة بدلًا من شركة تقنية ناشئة متخصصة، مما دفع الشركاء إلى إلغاء المشروع بحلول عام ١٩٩٠ وتوجيه أعمالهم إلى مجال آخر. https://intengine.com/directory/profile/9912-techniart-inc

In 1996, Citizen Watch started to sell analog light-powered watches under the Eco-Drive name.^[5] Some Eco-Drive models are popular for their translucent dials where the solar cell sits underneath the dials instead of crowding the interface.^[6] Since their introduction, photovoltaic devices have greatly improved their efficiency and thereby their capacity. Watchmakers have developed their technology such that solar-powered watches had by 2009 become a major part of their range.^[7] Several other watch manufacturers also use solar technology, such as Orient.^{[8][9][10][11][12][13]}Junghans, Casio, and Seiko.^[14][15]

Seiko's manufacturer, Epson introduced the Seiko Astron 7X Series in 2012 as the first GPS (Global Positioning System) solar-powered watch. GPS watches capture signals from satellites to keep a very accurate time. Epson developed a ring shaped ultra sensitive antennae capable of detecting GPS signals from 20,000 km away in the atmosphere. The ring shape follows the outer circumference of the watch around the dials.^[16]

Inexpensive solar-powered watches were first sold in the 1980s and were popular amongst children, often featuring famous fictional characters such as Transformers or G.I. Joe.

Typically, sunlight and artificial light are absorbed by a solar panel behind the crystal. The dial is either on a layer above or actually on the solar panel. This solar panel converts the light into electrical energy to power the watch. The watch will usually store energy in a rechargeable cell to power itself during the night or when covered such as a wearer's clothing (e.g., sleeve). Citizen's watches use lithium-ion batteries to store sufficient energy to power the watch for up to five years without light exposure,^[7] by allowing the watch to enter a power-saving or hibernation mode during which the seconds hand stops until the watch is re-exposed to light. Not all have a power-save mode, yet will still hold a charge for typically six months, as with uncomplicated (date only) analog versions made by Citizen.^[7]

تتمتع الساعات التي تعمل بالطاقة الشمسية بعدد من المزايا:

• صديقة للبيئة: تقلل الساعات التي تعمل بالطاقة الشمسية من الاعتماد على البطاريات التي تستخدم لمرة واحدة، مما يساعد على الحفاظ على البيئة وتقليل النفايات الإلكترونية.

• متطلبات صيانة منخفضة: نظرًا لأن الساعات التي تعمل بالطاقة الشمسية تستخدم بطاريات قابلة لإعادة الشحن، فإنها تحتاج إلى الشحن بوتيرة أقل من الساعات التقليدية التي تعمل بالبطاريات. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

• التشغيل المستمر: مع الضوء المناسب، يمكن للساعات التي تعمل بالطاقة الشمسية الحفاظ على إمداد ثابت من الطاقة، مما يسمح بالتشغيل المستمر دون الحاجة إلى إعادة الشحن اليدوي أو استبدال البطارية.
• مؤشرات الشحن: العديد من الساعات التي تعمل بالطاقة الشمسية مزودة بمؤشرات شحن تُظهر مستوى الشحن أو متى تكون الساعة قيد الشحن، مما يوفر للمستخدمين معلومات حول حالة الشحن. ^{[ 19 ]}

بشكل عام، تجمع الساعات التي تعمل بالطاقة الشمسية بين وظيفة ضبط الوقت بدقة والتكنولوجيا الصديقة للبيئة. ^{[ 20 ]}

عيوب الساعات التي تعمل بالطاقة الشمسية:

• قد تكون التكلفة الأولية أعلى من الساعات التقليدية. ^{[ 21 ]} من أبرز عيوب الساعات التي تعمل بالطاقة الشمسية تكلفتها الأولية. إذ تميل هذه الساعات إلى أن تكون أغلى من نظيراتها التقليدية نظرًا للتكنولوجيا المتقدمة المستخدمة في تصنيعها.
• يتطلب الأمر تعريضًا كافيًا لأشعة الشمس للحفاظ على الشحن. ^{[ 22 ]} من أبرز عيوب الساعات التي تعمل بالطاقة الشمسية اعتمادها على ضوء الشمس. فبدون تعريضها الكافي لأشعة الشمس، لن تتمكن هذه الساعة من شحن البطاريات، وبالتالي لن تعمل.