الخلية الشمسية ثنائية الجانب (BSC) هي خلية شمسية كهروضوئية يمكنها توليد الطاقة الكهربائية عند إضاءتها من كلا الجانبين، أي من الأمام أو الخلف. من ناحية أخرى، لا تولد الخلايا الشمسية أحادية الوجه طاقة كهربائية إلا عندما تصطدم الفوتونات بمقدمتها. يتم قياس كفاءة الخلايا الشمسية ثنائية الجانب، والتي تُعرف بأنها نسبة ناتج الضوء الساقط إلى الطاقة الكهربائية المولدة، بشكل مستقل للأسطح الأمامية والخلفية تحت شمس واحدة أو أكثر (شمس واحدة = 1000 واط / م2). يتم تعريف عامل ثنائية الوجه (٪) على أنه نسبة كفاءة الجزء الخلفي إلى كفاءة الجزء الأمامي عند نفس الإشعاع.
تم اختراع الخلايا الشمسية ثنائية الجانب وتصنيعها لأول مرة للتطبيقات الفضائية والأرضية في أواخر السبعينيات، وأصبحت تقنية قياسية للخلايا الشمسية في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. ومن المتوقع أن تصبح النهج الرائد في تصنيع الخلايا الشمسية بحلول عام 2030.
الخلايا الشمسية ثنائية الوجه/ثنائية الوجه كيف تعمل
الغالبية العظمى من الخلايا الشمسية مصنوعة الآن من السيليكون. السيليكون هو أشباه الموصلات ، وعلى هذا النحو هي الإلكترونات الخارجية في فاصل الطاقة يسمى نطاق التكافؤ ، وملء مستوى الطاقة في هذا النطاق تمامًا. فوق هذا النطاق التكافؤ ، يوجد شريط محظور أو قطعة طاقة لا يمكن وجود إلكترون فيها ، ويقع نطاق الخط إلى أعلى. هذا النطاق الخطي فارغ تقريبًا من الإلكترونات ، ولكنه المكان الذي يتم فيه استيعاب إلكترونات نطاق التكافؤ بعد تحفيزها من خلال امتصاص الفوتونات. هذه الإلكترونات لديها طاقة أكثر من الإلكترونات العادية في أشباه الموصلات. الموصلية الكهربائية لـ SI الموصوفة حتى الآن ، والتي يشار إليها باسم السيليكون الجوهري ، منخفضة للغاية. يؤدي تلوث طفيف مع ذرات الفوسفور إلى إلكترونات إضافية في نطاق الخط ، مما يجعل السيليكون الموصل N ويتلقى توصيلًا يمكن أن يتأثر بتغيير كثافة ذرات الفوسفور. بدلاً من ذلك ، يمكن أن يؤدي التلوث بذرات البورون أو الألمنيوم إلى الرائدة في Si P ولديه موصلية يمكن أن تتأثر أيضًا. تمتص ذرات التلوث هذه الإلكترونات من نطاق التكافؤ وتترك "ثقوب" ، والتي تتصرف مثل الشحنات الإيجابية الافتراضية. عادةً ما يتم منح الخلايا الشمسية SI مع البورون ، بحيث تتصرف مثل عنك من النوع P ، ولها نطاق N-type ضيق (حوالي 0.5 ميكرومتر). بين الاثنين ، يتم تشكيل ما يسمى انتقال PN ، حيث يتم إنشاء مجال كهربائي ، تقسيم الإلكترونات والثقوب ، الإلكترونات إلى السطح والثقوب إلى الداخل. وبهذه الطريقة ، يتم إنشاء تيار الصورة ، مستمدة من جهات الاتصال المعدنية على كلا الجانبين. لا يتم تقسيم الضوء الذي ينطلق بعيدًا عن انتقال PN ، ويتم إعادة تجميع أزواج فتحة الإلكترون التي تم إنشاؤها أخيرًا ولا تقوم بإنشاء دفق صور. يمكن تبادل أدوار مناطق P و N في الخلية.
وبناء على ذلك، فإن الخلية الشمسية أحادية الوجه تولد تيارًا ضوئيًا فقط عندما يضيء السطح الذي تشكلت فيه الوصلة.
من ناحية أخرى، تم تصميم الخلية الشمسية ثنائية الجانب بحيث تكون الخلية نشطة على كلا الجانبين وتولد تيارًا ضوئيًا عند إضاءة أي من الجانبين - الأمامي أو الخلفي.
المزايا الرئيسية للخلايا الشمسية ذات السطح المزدوج
مكاسب إضافية في توليد الطاقة: بالمقارنة مع الخلايا الشمسية P، تميل الخلايا الشمسية N إلى زيادة الكفاءة بشكل ملحوظ. سيكون للخلايا الشمسية ثنائية الجانب منظور تطبيقي أوسع نظرًا لقدرة التوليد ثنائية الجانب وكفاءة النظام الأعلى، وهي مناسبة بشكل خاص للمناطق الأكثر تساقطًا للثلوج وأنظمة التوليد الموزعة مثل الأسطح والأسوار وحواجز الصوت.
يمكن أن تصل كفاءة الجانب الخلفي للخلية إلى أكثر من 19%، ويمكن استخدام الإضاءة الخلفية الحادثة لتحسين قدرة التوليد للنظام، مع زيادة سعة مساحة الوحدة بما يصل إلى 10%~30%.
باستخدام الوحدة الزجاجية المزودة بتقنية الخلايا ثنائية الجانب، يتم التقاط الضوء على كل من الجزء الأمامي والخلفي للوحدة. زيادة استخدام الضوء يزيد من كفاءة الوحدة. يمكن تحقيق ما يصل إلى 360 واطًا من الطاقة الإجمالية عبر الجزء الخلفي النشط للوحدة (290 واطًا فقط في المقدمة / إجمالي 320 - 360 واطًا).
ويعتمد اكتساب الكفاءة على حالة الإشعاع (الغلاف الجوي والخلفية).
مثال على نظام الفضاء الحر مع وحدات الطاقة الشمسية ثنائية الجانب
📣 وحدات الطاقة الشمسية الصحيحة والمناسبة للصناعة والتجزئة والبلديات
كل شيء من مصدر واحد، حلول وحدات الطاقة الشمسية المصممة خصيصًا لنظام الطاقة الكهروضوئية الخاص بك! يمكنك إعادة التمويل أو التمويل المضاد في المستقبل من خلال توليد الكهرباء الخاص بك.
🎯 لمهندسي الطاقة الشمسية والسباكين والكهربائيين وعمال بناء الأسطح
المشورة والتخطيط بما في ذلك تقدير التكلفة غير الملزم. نحن نجمعك مع شركاء كهروضوئيين أقوياء.
👨🏻👩🏻👴🏻 👵🏻للأسر الخاصة
نحن متمركزون في مناطق مختلفة في البلدان الناطقة باللغة الألمانية. لدينا شركاء موثوقون يقدمون لك النصائح وينفذون رغباتك.
- تخطيط الخلايا الكهروضوئية للمستودعات والقاعات التجارية والقاعات الصناعية
- المنشأة الصناعية: خطط لنظام الهواء الطلق الكهروضوئي أو نظام الفضاء المفتوح
- تخطيط أنظمة الطاقة الشمسية باستخدام الحلول الكهروضوئية للشحن والخدمات اللوجستية التعاقدية
- أنظمة الطاقة الشمسية B2B والحلول الكهروضوئية والمشورة
نصيحة حول وحدة الطاقة الشمسية مع Xpert.Solar - مساعدة ونصائح حول وحدة الطاقة الشمسية الصحيحة والمناسبة
سأكون سعيدًا بالعمل كمستشار شخصي لك.
يمكنك الاتصال بي عن طريق ملء نموذج الاتصال أدناه أو ببساطة اتصل بي على +49 89 89 674 804 .
إنني أتطلع إلى مشروعنا المشترك.
Xpert.Digital - كونراد ولفنشتاين
تعد Xpert.Digital مركزًا للصناعة مع التركيز على الرقمنة والهندسة الميكانيكية والخدمات اللوجستية/اللوجستية الداخلية والخلايا الكهروضوئية.
من خلال حل تطوير الأعمال الشامل الذي نقدمه، فإننا ندعم الشركات المعروفة بدءًا من الأعمال الجديدة وحتى خدمات ما بعد البيع.
تعد معلومات السوق والتسويق وأتمتة التسويق وتطوير المحتوى والعلاقات العامة والحملات البريدية ووسائل التواصل الاجتماعي المخصصة ورعاية العملاء المحتملين جزءًا من أدواتنا الرقمية.
يمكنك معرفة المزيد على: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus