شهدت صناعة الطاقة الشمسية نمواَ كبيراً في السنوات الأخيرة وتحديداً على مستوى الخلايا والألواح الشمسية، حيث ظهرت العديد من أنواع الخلايا بكفاءة عالية وبأحجام مختلفة وبتقنيات متطورة.
هذا التطور والتنوع بالتقنيات جعل من قرار اختيار الألواح الشمسية أكثر صعوبة وتعقيداَ أمام المستثمر أو المشتري. لذلك حاول مختبر تطوير الأنظمة الكهروضوئية «(PV Evolution Labs (PVEL» الأمريكي في تقريره السنوي أن يسلط الضوء على أهم ثلاثة اتجاهات في صناعة الألواح الشمسية والتي ستساعد أصحاب المصلحة والمستثمرين في رؤية ميزات ومشاكل كل منها وتدارك أخطاء الاختيار.
التوجهات في صناعة الألواح الشمسية
1. الاعتماد على خلايا بيرك PERC بشكل أكبر ونطاق أوسع
تتميز خلايا بيرك بكفاءتها العالية ويكون أفضل أداء لها في ظروف الإضاءة المنخفضة والحرارة المرتفعة.
لكن يوجد مشكلتان مهمتان تقفان عائقاً في انتشار التقنية وهما:
- مشكلة «التقادم المُحفز بالضوء والحرارة المرتفعة -(light and elevated temperature induced degradation (LeTID»، والتي تؤدي إلى انخفاض في الاستطاعة المنتجة بنسبة كبيرة تصل إلى 10%.
- عدم استقرار مركب (بورون – اوكسجين) وهذه المشكلة خاصة بخلايا بيرك تحديداً.
2. تصاميم جديدة للخلية الشمسية:
- تم رفع حجم الخلية الشمسية بشكل تدريجي حتى وصلت إلى (210 مم2) بما يدعى ب خلايا M12.
- زيادة عدد خطوط التوصيل (Busbars): يوجد 5 أعداد مختلفة لأسلاك التوصيل وهي (3،5،6،9،12).
- أنصاف الخلايا (ناتجة عن تقسيم الخلية لقسمين متساويين) و أثلاث الخلايا (ناتجة عن تقسيم الخلية إلى ثلاثة أقسام متساوية)
على الرغم من أن هذه التصاميم قد ساعدت في رفع كفاءة الخلايا الشمسية والتي أدت بدورها إلى خفض التكاليف بشكل عام، إلا أنها قد تكون أكثر عرضة للإصابة بالتشققات الدقيقة «microcracks» وقد تتطلب تغيرات عملية يصعب تنفيذها على خطوط التصنيع مما يؤدي إلى زيادة معدلات العيوب.
3. تصاميم جديدة للألواح الشمسية:
يتنافس المصنعون لتصميم ألواح شمسية بأشكال مختلفة بحيث تكون أخف وزناً أو أكبر حجماً ومنها ما يكون عديم الاطار أو بخلايا «ذات وجهين – bifacial» أو مطلية بطبقة من «فيلم العاكس للضوء –(light redirecting films (LRF» أو تتوضع خلاياها بشكل متقارب مثل تقنية Tiling Ribbon من شركة جينكو سولار.
وستساعد التصاميم الجديدة في زيادة استطاعة هذه الألواح، أما الألواح الشمسية الخفيفة فستكون أسهل في النقل والتركيب.
ومن مساوئ هذه التصاميم أنها قد تكون أكثر عرضة للتلف، وقد لا تكون متوافقة مع الأنظمة المركبة مثل الحوامل والقواعد المتوفرة في الأسواق.
تودون معرفة المزيد عن أسس اختيار الألواح الشمسية؟ إليكم هذه الندوة المسجلة:
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: PVEL
