دليل شراء الالواح الشمسية ,تعريف بتقنيات Half Cut, PERC, Bifacial

دليل شراء الالواح الشمسية ,تعريف بتقنيات Half Cut, PERC, Bifacial


تناولنا في مقالنا السابق " دليلك الكامل لشراء الالواح الشمسية " المعايير القياسية لاختيار الالواح الشمسية :

  • جودة تصنيع الالواح الشمسية.
  • كفاءة توليد الطاقة.
  • المعامل الحراري للطاقة.
  • درجة حرارة تشغيل الخلية الاسمية.
  • الضمان.
  • وجود دايود تمرير التيار.
  • السماحية فى القدرة.
  • شهادات الألواح الشمسية والعيوب الشائعة في التصنيع.

وبالنظر لعديد من متغيرات الصناعة حان الوقت لنعرف اكثر عن التقنيات المستحدثة في الالواح الشمسية والتي من اهمها:

  • خلايا القطع النصفيHalf Cut cells

وهي خلايا شمسية تقليدية من السليكون تم قطعها إلى نصفين باستخدام القطع بالليزر,تم تقديمها عام 2014 من قبل REC Solar ، ومنذ ذلك الحين تقوم بنقل جزء كبير من تصنيع وحداتها لتجهيزها لإنتاج خلايا مقطوعة نصفيا. وبصرف النظر عن REC ، قدمت العديد من الشركات المصنعة وحدات القطع النصفي. تعد Trina Solar و Hanwha Q CELLS و JinkoSolar و LONGi Solar مجرد بعض من الشركات المصنعة للألواح الشمسية الكبيرة التي تنتج خيارات الألواح القطع النصفي للخلية.

توفر الخلايا Half cut  المقطوعة نصفيا العديد من الفوائد على الخلايا الشمسية التقليدية. والأهم من ذلك ، توفر الخلايا الشمسية المقطوعة نصفيا أداءً أفضل ومتانة. يمكن أن تزيد الخلايا المقطوعة نصفيا الأداء من كفاءة اللوحة ببضع نقاط مئوية. وبالإضافة إلى معدلات الإنتاج الأفضل ، تكون الخلايا المقطوعة نصفيا اقوي كتحمل ميكانيكي من نظيراتها التقليدية ؛ لأنها أصغر حجمًا ، فهي أكثر مقاومة للتشقق (cracking).

هناك بعض الطرق الرئيسية التي يمكن بها للخلايا المقطوعة نصفيا زيادة إنتاج الألواح الشمسية وأدائها:

  1. انخفاض الفقد نتيجة المقاومة الداخلية للخلايا

أحد مصادر الفقد عندما تقوم الخلايا الشمسية بتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء هو فقد المقاومة ، أو فقدان الطاقة أثناء نقل التيار الكهربائي. تنقل الخلايا الشمسية التيار باستخدام شرائط معدنية رفيعة تعبر سطحها وتربطها بالأسلاك والخلايا المجاورة ، ويؤدي نقل التيار عبر هذه الشرائط إلى فقدان بعض الطاقة. عن طريق قطع الخلايا الشمسية إلى النصف ، فإن التيار الناتج من كل خلية إلى النصف ، ويؤدي انخفاض تدفق التيار إلى انخفاض خسائر المقاومة حيث تتحرك الكهرباء عبر الخلايا والأسلاك في لوحة شمسية.

  1. ارتفاع السماحية للظل

 

تكون الخلايا المقطوعة نصفيا أكثر مقاومة لتأثيرات الظل من الخلايا الشمسية التقليدية. هذا ليس بسبب الخلايا التي يتم قطعها إلى النصف ، ولكن نتيجة لطرق توصيل الخلايا نصف مقطعة في لوحة, في الألواح الشمسية التقليدية المبنية بخلايا كاملة ، يتم توصيل الخلايا معًا في بشكل متوالي. في مخططات الأسلاك المتسلسلة ، إذا كانت خلية واحدة في صف واحد مظللة ولا تنتج طاقة ، فإن صف الخلايا بأكمله سوف يتوقف عن إنتاج الطاقة. تحتوي اللوحات القياسية عادةً على 3 صفوف منفصلة من الخلايا متصلة ببعضها البعض ، لذا فإن التظليل في خلية واحدة من صف واحد من شأنه أن يلغي ثلث إنتاج هذه اللوحة.

تكون الخلايا المقطوعة نصفيا موصلة بنفس الطريقة ، ولكن نظرًا لأن الألواح المصنوعة من خلايا المقطوعة نصفيا تحتوي على ضعف عدد الخلايا (120 بدلاً من 60) ، هناك أيضًا ضعف عدد الصفوف المنفصلة من الخلايا. يسمح هذا النوع من التوصيل للألواح المصممة بخلايا المقطوعة نصفيا بفقد طاقة أقل عندما يتم تظليل خلية واحدة لأن الخلية المظللة المفردة يمكنها فقط القضاء على سدس إجمالي خرج اللوحة.


بسبب هذه المزايا ، فإن الألواح الشمسية المصممة بخلايا شمسية نصف قطع لديها القدرة على توفير فترات أسرع لاسترداد الطاقة الشمسية لأصحاب العقارات الذين يقومون بتثبيت أنظمة الطاقة الشمسية. خاصة بالنسبة للتركيبات التي يكون التظليل والمساحة المحدودة فيها عاملين مقيدين ، يمكن للخلايا نصف القطع أن تجعل تركيب الألواح الشمسية اكثر جدوي اقتصادية

  • PERC

تكنولوجيا  (Passivated Emitter Rear Contact) PERC ,تهدف تكنولوجيا PERC إلى تحسين التقاط الضوء لتحقيق كفاءة أعلى, حيث يتم تطبيق Passivation Film على الجانب الخلفي من الخلية التي تحتوي على جيوب صغيرة, تسمح الجيوب الصغيرة بأن تنعكس أي فوتونات مرسلة مفقودة أو مبعثرة على طبقة السيليكون لامتصاصها ثانية ، مما يزيد في النهاية عدد الفوتونات التي يمكن استخدامها لإنتاج الطاقة.

ويوضح الشكل ادناه الفرق بينها وبين الخلايا العادية:


ستأخذ منتجات PERC  زمام المبادرة هذا العام ، حيث قد يصل الطلب على التكنولوجيا إلى 158 جيجاوات بحلول عام 2022.

تشمل مزايا خلايا mono-PERC  كثافة طاقة عالية مما يؤدي إلى توفير كبير في موازنة النظام ، وإنتاجية عالية للطاقة مع أداء أفضل للضوء المنخفض ومعامل درجة حرارة أقل.

يمكن أن تتمتع خلايا PERC عالية الجودة بتقييم كفاءة أعلى من 18٪ وتحمل درجات الحرارة المتقلبة مع الاستمرار في إنتاج مخرجات عالية ، حتى في ظروف الإضاءة المنخفضة.


  • Bifacial الخلايا ثنائية الأوجه

الوحدات النمطية ثنائية الاوجه Bifacial تنتج الطاقة من كلا جانبي الخلية ، مما يزيد من إجمالي إنتاج الطاقة, إذا تم تثبيتها على سطح عاكس للضوء ، يمكن احداث زيادة في الكفاءة بنسبة قد تصل إلى 30 ٪ مقارنة بالسابق. إنها مفيدة بشكل خاص في المواقف التي يكون فيها الالواح مركبة علي سطح أبيض عاكسً للضوء ، مثل السقف التجاري أو الأسطح المسطحة حيث يمكن أن ينعكس الضوء من الأرض.

تزود الالواح ثنائية الاوجه بتصميم زجاجي مزدوج Double Glass أو مصنوعة من طبقة خلفية شفافة Backsheet  على الرغم من أنها أغلى من اللوحات التقليدية أحادية الجانب (كما بالرسم ادناه)، إلا أنها معروفة لإنتاج مستويات أعلى من الكفاءة ومتانة وتحمل اعلي.


وبنظرة علي المقال اعلاه, تركزت جهود البحث والتطوير علي تحسين اداء اللوح بثلاثة طرق:

  • زيادة قدرة الخلية علي الاستفادة من الاشعاع الشمسي.
  • تقليل المعامل الحراري , تقليل الفقد الناتج عن ارتفاع درجة حرارة اللوح.
  • تقليل اثر الظلال علي كفاءة اللوح.

وما زال مجال البحث والتطوير مفتوحا لتقنيات جديدة لتحسين الاداء المستمر للالواح الشمسية  ومقاربة اداء الالواح القياسية التجارية مع مثيلتها فائقة الجودة والاداء.




منتجات مميزة: