شهدت الأشهر القليلة الماضية طفرة في سعات الألواح الشمسية المعلنة من قبل كبار مصنعي الألواح الشمسية في العالم. فبينما كانت السعات تزداد بشكل تدريجي سابقاً مع زيادة كفاءة الخلية الشمسية، شهد سوق الطاقة الشمسية زيادات مظطردة تقدر بمئات الواطات للوح الواحد على الرغم من عدم ارتفاع كفاءة الخلايا الشمسية بنفس النسبة.

 

استطاع مصنعوا الألواح الشمسية تحقيق ذلك من خلال تقنيات عديدة أهمها استخدام وايفر بأبعاد كبيرة مقارنة بوايفر الـ M2 بقياس 156 مم التقليدي.  ويقوم كبار المصنعين اليوم بترويج ألواح شمسية مصنعة من وايفر M10 بقياس 182 مم وحتى وايفر M12 بقياس 210 مم مثل ألواح Vertex و Vertex S من شركة ترينا سولار العالمية.

 

ولكن ما هي أسباب الانتقال السريع الذي نشهده إلى الخلايا الأكبر؟ وهل الألواح الشمسية الكهروضوئية ذات الوايفر الأكبر أفضل من سابقاتها؟ ولماذا؟ نتعرف في هذا المقال على سبعة (7) عوامل تجعل من رقائق «وايفر – wafer» الكبيرة الخيار الأفضل للألواح الشمسية الكهروضوئية العالية القدرة.

 

1-الوايفر الأكبر تقابله كفاءة أعلى

إن الاعتماد على تصنيع الخلايا الكهروضوئية من وايفر كبير يمكننا من الحصول على خلايا أكبر وبالتالي تقليل الفراغات بين الخلايا ضمن اللوح الواحد مما يوفر مساحةً أكبر للتعرض للإشعاع الشمسي وعليه نحصل على المزيد من الطاقة التي يمكن تحويلها إلى طاقة كهربائية وبالتالي تزداد كفاءة اللوح الشمسي.

2-الوايفر الأكبر تقابله تكلفة تصنيع أقل

إن تصنيع الألواح الشمسية من وايفر أكبر يؤدي إلى انتاج سعة أعلى بنفس الفترة الزمنية خلال مراحل تصنيع الوايفر والخلية ومن ثم اللوح. إن عامل توفير الوقت هذا يؤدي إلى خفض تكلفة ألواح الطاقة الشمسية لكل واط يتم تصنيعه.

 

3-وايفر أكبر يقابله جهد أقل للوح الواحد وتيار أعلى

تتميز الخلايا الكهروضوئية السيليكونية بثبات جهدها في الدارة المفتوحة VOC عند 0.6 فولط تقريباً مهما كان حجمها، وبالتالي فإن الاعتماد على وايفر أكبر في تصنيع الخلايا يمكننا من الحصول على خلية أكبر بنفس الجهد وبتيار أعلى.

 

تظهر هذه الفائدة بشكل حقيقي في الألواح حيث ترتفع استطاعة اللوح الشمسي عند استخدام خلايا مُصنعة من وايفر أكبر. فبما أن عدد الخلايا في الألواح يكون أقل فذلك يؤدي لأن يكون جهد اللوح أٌقل وذلك بالمقارنة مع استخدام خلايا من وايفر أصغر.

 

4-التوفير في النقل:

إن الاعتماد على وايفر كبير يمكننا من استغلال مساحة اللوح بشكل فعال أكثر وتخفيض عدد الخلايا في اللوح الواحد وبالتالي تقليل أبعاده مما يمكننا من استغلال مساحة الحاويات بشكل مفيد أكثر من خلال وضع عدد أكبر من الألواح ضمن الحاوية الواحدة. وبالتالي تتطلب الشحنة عدداً أقل من الحاويات وعدداً أقل من الشاحنات لنقلها وبالنتيجة يمكن تحقيق الوفورات في تكاليف الوقود والنقل بشكل عام.

 

5-التوفير في التركيب:

إن استخدام ألواح باستطاعة عالية وخلايا من وايفر كبير مثل M12 يقلل من عدد الألواح المستخدمة لمشروع معين وبالتالي يتطلب تكاليفاً أقل في التركيب من حيث عدد القواعد والكابلات إضافة إلى تقليل أجور اليد العاملة.

 

تتميز هذه الألواح بمحافظتها على أوزان قليلة نسبياً وأبعاد مناسبة بحيث أن عدد العمال والفترة الزمنية المطلوبة لتركيب لوح شمسي من وايفر M12 لا يختلف عن المطلوب لتركيب ألواح من وايفر M6.

 

6-التوفير في تكاليف المكونات الأخرى للنظام الشمسي (BOS):

إن استخدام ألواح باستطاعة عالية في المحطات يقلل عدد التوصيلات الكهربائية المطلوبة مما يقلل من التكاليف والخطورة التي تنتج عن التوصيلات الكثيرة في المحطة. كما أن مصنعي العواكس الشمسية (Solar Inverters) عملوا على تصميم عواكس متصلة بسلسلة الألواح (String Inverters) بقدرات عالية مما يقلل من عدد العواكس في المحطة ويساعد على التوفير أيضاً.

 

7-بصمة كربونية منخفضة

باستخدام الألواح الكهروضوئية ذات الاستطاعة الكبيرة والمُصنعة من خلايا من وايفر كبير فإننا نقلل من البصمة الكربونية للمشروع بشكل عام قبل أن يبدأ بالعمل لأننا سنحتاج إلى عمليات نقل أقل بالمقارنة مع استخدام ألواح من وايفر أصغر كما أن عملية التصنيع تؤدي إلى ضياعات أقل في المواد.

 

ألواح فيرتكس من ترينا سولار

تتميز سلسلة ألواح فيرتكس «Vertex» بتوافرها بعدة استطاعات (550 و600 واط) وجميعها مُكونة من خلايا من وايفر كبير «210 مم» ومقطعة بتقنية ترينا للتقطيع الغير مدمر «non-destructive cut».

 

كما تعتمد سلسلة ألواح «فيرتكس 550 و600 واط» تقنية خطوط التوصيل المتعددة «MMB» والتي تساهم في تقليل التظليل وتساعد في زيادة الضوء المحتبس ضمن الخلايا.

 

تقدم سلسلة ألواح «فيرتكس 550 و600 واط» الفوائد العديدة لاستخدام خلايا من وايفر «210 مم» حيث تتمتع هذه الألواح بالكثافة العالية من خلال تقليل المسافات بين الخلايا ضمن اللوح الواحد مما يزيد من كفاءته.

 

أكدت تحليلات ودراسات شركة «DNV» العالمية أن الاعتماد على ألواح «فيرتكس 550 و600 واط» في المشاريع الكهروضوئية يقلل من سعر الكهرباء المكافئ «LCOE» بنسبة 3.72% وتكاليف باقي مكونات النظام «BoS» بنسبة 6.32%. كما تُظهر التقارير إمكانية تقليل تكاليف النقل بنسبة 12% وتكاليف التركيب بنسبة تتراوح بين 5 وحتى 7%.

 

لمعرفة معلومات أكثر عن ألواح فيرتكس من ترينا سولار باللغة العربية، يمكنكم زيارة صفحة الشركة على الانترنت: https://www.trinasolar.com/ar

 

ما الذي يجعل الوايفر الأكبر حجماً أفضل؟ سبعة عوامل تجيب على سؤالك!