أصدرت شركة “لونجي” (LONGi)، الرائدة في تقنية الاتصال الخلفي (BC) للخلايا الشمسية، بيانات الأداء الفني لسلسلة Hi-MO X10 رسميًا، والتي كشفت عن طفرة نوعية في مرونة مواجهة التظليل. ومن خلال الاستفادة من تقنية الحجب الجزئي للتيار (Soft-Breakdown) الحصرية، تستعيد ألواح Hi-MO X10 طاقة تزيد بنسبة تصل إلى 70% مقارنة بألواح TOPCon التقليدية في بيئات التظليل الجزئي، وهو تقدم محوري للمناظر الطبيعية الحضرية الكثيفة والمناطق ذات التلوث الغباري العالي في منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا.
فيزياء “الحجب الجزئي للتيار” (Soft-Breakdown)
تستخدم الألواح الكهروضوئية التقليدية آلية “الحجب الكامل للتيار” (Hard Breakdown). فعندما تظلل خلية واحدة بفعل الرمال، أو مدخنة، أو طائر، فإن ذلك يخلق اختناقًا كهربائيًا هائلاً. ولمنع الخلية من ارتفاع درجة الحرارة والاحتراق، يتم تفعيل ديود عبور (bypass diode)، مما يؤدي إلى فصل السلسلة الحاوية على الخلية المظللة والتي تشكل ثلث اللوح. وينتج عن ذلك فقدان في الطاقة بنسبة 33% بسبب ظل يغطي أقل من 1% من اللوح.
أما ألواح Hi-MO X10، المدعومة بتقنية HPBC 2.0 (الاتصال الخلفي الخامل الهجين)، فتستخدم تصميماً يعتمد تقنية الحجب الجزئي للتيار داخل الخلية.
- التحويل الداخلي (Internal Shunting): بدلاً من إغلاق السلسلة بالكامل، تعمل خلية HPBC 2.0 كصمام لتنفيس الضغط؛ حيث تسمح للتيار “بالتسرب” ذاتيًا عبر الخلية المظللة بجهد منخفض.
- التوليد المستمر: يمنع هذا الإجراء تفعيل ديود العبور الخارجي نهائيًا، مما يسمح للـ 99% المتبقية من السلسلة بمواصلة توليد الطاقة بأقصى سعة.
سلامة حرارية مثبتة: فارق قدره 90 درجة مئوية
في درجات الحرارة المحيطة المرتفعة كما هو الحال في المملكة العربية السعودية والإمارات العربية المتحدة، تعد البقع الساخنة الناتجة عن التظليل سببًا رئيسيًا لفشل الألواح. ويمكن أن تصل درجات حرارة الألواح التقليدية (TOPCon) تحت التظليل في حالة الحجب الكلي للتيار إلى أكثر من 160 درجة مئوية، مما يهدد السلامة الهيكلية للغطاء الخلفي والزجاج.
في ألواح (TOPCon)، تُجبَر الخلية المظللة على تبديد كميات هائلة من الطاقة في منطقة صغيرة جدًا، مما يؤدي إلى تلف دائم في الشبكة البلورية وظهور “مسارات الحلزون” (snail trails). أما في تصميم ألواح Hi-MO X10 من LONGi، يتم توزيع الطاقة عبر منطقة وصلة (PN) بالكامل لخلية HPBC. وبما أن درجة الحرارة تظل دون 90 درجة مئوية، يظل السيليكون ضمن نطاق التشغيل الآمن، مما يضمن تحقيق ضمان الطاقة بنسبة 88.85% في السنة الثلاثين بشكل كامل.
تحافظ الدارات التي تؤمن حجباً جزئياً للتيار في ألواح Hi-MO X10 على المنطقة المظللة عند درجة حرارة تشغيل آمنة — عادةً أقل من 80 درجة مئوية. ويقلل هذا الفارق في درجة الحرارة الذي يتراوح بين 80 إلى 90 درجة بشكل كبير من الإجهاد الحراري، والشقوق الدقيقة، ومخاطر الحريق، مما يجعلها الخيار الأكثر موثوقية لتركيبات الأسطح والمشاريع الصحراوية واسعة النطاق.
آلية العمل:
- بنية الاتصال الخلفي: نظرًا لأن جميع المسارات الكهربائية تقع في الخلف، قام مهندسو LONGi بدمج مسار “منخفض الناقلية” داخل هيكل الخلية نفسه.
- إعادة التوجيه الذاتي: عندما يتم تظليل خلية ما، تتيح بنية HPBC 2.0 للتيار تجاوز الخلية المظللة بشكل فردي وذاتي عند عتبة جهد منخفضة.
- تأثير موضعي: بدلاً من فقدان 33% من الطاقة (سلسلة كاملة)، تحصر Hi-MO X10 الخسارة في المنطقة المظللة فقط.
أدلة التفوق: فقدان طاقة أقل بنسبة 70%
أكدت الاختبارات المعملية الحديثة وشهادات TÜV Rheinland من الفئة (A) هذه النتائج:
- استبقاء الطاقة: تحت التظليل الجزئي (على سبيل المثال، خلية واحدة مظللة بنسبة 50%)، تحتفظ Hi-MO X10 بنحو 92% من إنتاجها، بينما ينخفض إنتاج لوح TOPCon القياسي عادةً إلى 65% أو أقل.
- تخفيف البقع الساخنة: يمكن أن تصل درجات حرارة الألواح التقليدية تحت الظل إلى 160 درجة مئوية، مما يخلق خطر حريق. يضمن تصميم Hi-MO X10 بقاء درجات الحرارة الموضعية تحت 80 درجة مئوية، مما يطيل عمر اللوح بشكل كبير في حرارة منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا القاسية.
نموذج مثالي في الموثوقية
أداء معتمد بشهادة “الاعتمادية الثلاثية” (Three-Proof) تعد ألواح Hi-MO X10 أول لوح يحصل على شهادة “Three-Proof” من مركز (CPVT)، مما يؤكد مقاومتها الفائقة للحريق والغبار والتظليل.
لا يعد التظليل في منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا، مجرد إزعاج عابر، بل يشكل خطراً مالياً وأمنياً. ومن خلال إعادة هندسة الخلية على مستوى وصلة (PN)، ابتكرت LONGi لوحًا يدير الظلال داخليًا. إنه ليس مجرد لوح أكثر ذكاءً فحسب، بل هو استثمار أكثر أمانًا.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية..
المصدر: نشرة رسمية
