وحدات الطاقة الشمسية ثنائية الوجه ذات الزجاج المزدوج: الطاقة الإضافية للخلايا الشمسية ثنائية الوجه في مجال الخلايا الكهروضوئية

بغض النظر عن استخدام الخلايا الشمسية من النوع N أو النوع P (سنتناول هذا بالتفصيل لاحقًا)، توجد طريقة لزيادة كفاءة الوحدات الشمسية بشكل ملحوظ، وهي تقنية الخلايا ثنائية الوجه. على عكس الخلايا الشمسية أحادية الوجه، التي تولد الطاقة الكهروضوئية فقط عند إضاءة سطحها العلوي، صُممت الخلايا الشمسية ثنائية الوجه لتوليد الطاقة من سطحيها العلوي والسفلي. ويؤدي امتصاص الضوء المتزايد بهذه الطريقة إلى تحسين كفاءة الوحدة بشكل كبير.

بطبيعة الحال، لا تكون كفاءة الجانب السفلي بنفس كفاءة الجانب العلوي المواجه للشمس. ومع ذلك، وبحسب الموقع والمسافة عن الأرض والظروف الخارجية، يمكن أن تزيد الكفاءة بأكثر من 19% نتيجةً لزيادة الإشعاع الشمسي على الجانب السفلي. وهذا بدوره قد يؤدي إلى زيادة في سعة النظام الإجمالية تتراوح بين 10 و30 واط ذروة. فعلى سبيل المثال، يرتفع إنتاج وحدة كانت تُنتج سابقًا 290 واط ذروة إلى ما بين 320 و360 واط ذروة.

عند تركيب أنظمة الإضاءة ثنائية الوجه، من المهم التأكد من تثبيتها على مسافة كافية من السطح السفلي للسماح بنفاذ الضوء الإضافي. بالنسبة للأسطح ذات الانعكاسية المنخفضة إلى المتوسطة، مثل أسطح القرميد أو العشب، يجب ألا تقل المسافة عن 40 سنتيمترًا. أما بالنسبة للأسطح ذات الانعكاسية العالية (مثل الثلج)، فيجب أن تزيد المسافة عن 1.5 متر.

كيف تعمل وحدات الطاقة الشمسية ثنائية الوجه – الصورة: Xpert.Digital

في تكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية، حتى أدنى اختلاف في التركيب الكيميائي قد يؤدي إلى تباينات كبيرة في الكفاءة والجدوى الاقتصادية. ومن الأمثلة البارزة على ذلك مقارنة الخلايا الشمسية من النوع P والنوع N. يختلف هذان النوعان في بنيتهما: فالخلايا الشمسية من النوع P تعتمد على ركيزة سيليكون موجبة الشحنة، بينما تُصمم الخلايا الشمسية من النوع N بطريقة معاكسة، حيث يعمل الجانب المشحون سلبًا كقاعدة للخلية.

على الرغم من أن أول خلية شمسية، التي طُوّرت في الولايات المتحدة الأمريكية عام ١٩٥٤، كانت من النوع N، إلا أن خلايا النوع P هيمنت في السنوات اللاحقة. ويعود ذلك إلى أن هذه الخلايا كانت تُستخدم في البداية بشكل أساسي في صناعة الطيران، حيث أثبتت متانتها العالية. ولم يبدأ مصنّعو الخلايا الشمسية بإعادة النظر في نهجهم إلا في السنوات الأخيرة، نظرًا لزيادة إنتاج الطاقة لخلايا النوع N. ويعزى ذلك بشكل رئيسي إلى عمرها الطويل، فهي، على عكس خلايا النوع P، لا تتأثر بعيب "بورون-أكسجين" الذي يؤدي إلى انخفاض الكفاءة بمرور الوقت. علاوة على ذلك، فإن خلايا النوع N أقل عرضة للشوائب المعدنية في السيليكون.

مع ذلك، تُعدّ الخلايا الشمسية من النوع N حاليًا أغلى تكلفةً في الإنتاج، نظرًا للتركيز لعقود على الخلايا من النوع P. وقد أدى إنتاج النوع P إلى وفورات الحجم في سلسلة القيمة، والتي لا تزال بحاجة إلى ترسيخها لتصنيع النوع N. علاوة على ذلك، يتضمن إنتاج الوحدات الشمسية من النوع N خطوات إضافية، مما يزيد التكاليف. ومع ذلك، ونظرًا لكفاءتها العالية، تتزايد حصة الخلايا من النوع N في السوق باطراد، ومن المرجح أن يكون استبدالها للخلايا من النوع P كتقنية الخلايا الشمسية السائدة مسألة وقت فقط.

في وحدة الزجاج المزودة بتقنية الخلايا ثنائية الوجه، يتم التقاط الضوء من الأمام والخلف. وتؤدي زيادة كمية الضوء الملتقط إلى زيادة كفاءة الوحدة.

ذو صلة بهذا الموضوع:

• الخلايا الشمسية ثنائية الوجه – معلومات شيقة حول الوحدات الشمسية

وحدات الطاقة الشمسية ثنائية الوجه – الصورة: Xpert.Digital / abriendomundo|Shutterstock.com

تتمتع الخلايا الشمسية ثنائية الوجه بآفاق تطبيق أوسع نظرًا لقدرتها على توليد الطاقة ثنائية الوجه وكفاءة النظام العالية، وهي مناسبة بشكل خاص للمناطق التي تشهد تساقطًا أكبر للثلوج وأنظمة التوليد الموزعة مثل الأسطح والمساحات المفتوحة والأسوار وحواجز الضوضاء.

يمكن أن تصل كفاءة الجانب الخلفي للخلية إلى أكثر من 19٪، ويمكن استخدام الحزم الخلفية الساقطة لتحسين قدرة توليد النظام، مع زيادة في القدرة لكل وحدة مساحة تصل إلى 10٪ ~ 30٪.

للمزيد من المعلومات، انقر هنا:

• وحدات شمسية ثنائية الوجه لزيادة الكفاءة وإنتاج الضوء

كل شيء من مصدر واحد، مصمم خصيصًا لحلول الطاقة الشمسية لمواقف السيارات الكبيرة. أعد تمويل أو عوض تكاليفك المستقبلية من خلال توليد الكهرباء بنفسك.

تجدون النصائح والحلول هنا 👈🏻

نقدم خدمات الاستشارة والتخطيط، بما في ذلك تقدير تكلفة غير ملزم. نربطكم بشركاء أقوياء في مجال الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

تجدون النصائح والحلول هنا 👈🏻

لدينا حضور إقليمي في جميع أنحاء العالم الناطق بالألمانية. ولدينا شركاء موثوقون سيقدمون لكم المشورة وينفذون رغباتكم.

تواصل معنا 👈🏻