الوحدات الكهروضوئية الكهروضوئية من النوع n-توبكون توبكون تكنولوجي
الوحدات الكهروضوئية، والمعروفة باسم الألواح الشمسية، هي أجهزة تقوم بتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء من خلال التأثير الكهروضوئي. وهي تتكون من خلايا شمسية متعددة، والتي عادة ما تكون مصنوعة من مواد أساسها السيليكون. عندما تضرب أشعة الشمس هذه الخلايا، فإنها تثير الإلكترونات، مما يولد تياراً كهربائياً.
تشمل المكونات الرئيسية للوحدات الكهروضوئية ما يلي:
- الخلايا الشمسية: هذه هي الوحدات الأساسية التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء. وهي تصنع عادةً من السيليكون البلوري، على الرغم من استخدام تقنيات الأغشية الرقيقة التي تستخدم مواد مثل تيلورايد الكادميوم أو السيليكون غير المتبلور.
- التغليف: تُغلّف الخلايا الشمسية بمواد مثل أسيتات فينيل الإيثيلين (EVA) وتُحاط بغطاء شفاف (غالباً ما يكون زجاجاً مقسّى) لحمايتها من العناصر مع السماح بمرور أشعة الشمس.
- الإطار: تحتوي معظم الألواح الشمسية على إطار معدني حول الحواف لتوفير الدعم الهيكلي وحماية حواف الوحدة.
- اللوح الخلفي: هذه طبقة على الجزء الخلفي من الوحدة تحمي الخلايا من الرطوبة والتلف الميكانيكي.
تأتي الوحدات الكهروضوئية بأحجام مختلفة وتصنيفات طاقة متنوعة، تتراوح عادةً من حوالي 100 واط إلى عدة مئات من الواط لكل وحدة. وهي متصلة ببعضها البعض لتكوين مصفوفات شمسية يمكنها توليد الكهرباء للتطبيقات السكنية والتجارية وتطبيقات المرافق العامة.
لقد تحسنت كفاءة الوحدات الكهروضوئية بشكل مطرد على مر السنين، مدفوعة بالتقدم في المواد وعمليات التصنيع والبحث في التقنيات الجديدة. وتؤدي هذه الوحدات دورًا حاسمًا في أنظمة الطاقة المتجددة من خلال توفير طاقة كهربائية نظيفة ومستدامة دون انبعاثات أو استهلاك للوقود.
الوحدات الكهروضوئية
وتتكون الوحدة الكهروضوئية من العديد من الخلايا الكهروضوئية الموصولة على التوازي لزيادة التيار وعلى التوالي لإنتاج جهد أعلى. وحدات 36 خلية هي معيار الصناعة لإنتاج الطاقة الكبيرة.
يتم تغليف الوحدة بزجاج مقوّى (أو بعض المواد الشفافة الأخرى) على السطح الأمامي، ومادة واقية ومقاومة للماء على السطح الخلفي. تكون الحواف محكمة الغلق لمقاومة العوامل الجوية، وغالبًا ما يكون هناك إطار من الألومنيوم يربط كل شيء معًا في وحدة قابلة للتركيب. ويوجد في الجزء الخلفي من الوحدة صندوق توصيل أو أسلاك توصيل توفر التوصيلات الكهربائية.
توجد حالياً أربع تقنيات إنتاج تجارية للوحدات الكهروضوئية:
بلورة واحدة
يبدو أن البيان الذي قدمته يشير إلى تقنية إنتاج قديمة لوحدات الطاقة الشمسية، ربما السيليكون الأحادي الكريستال، والتي كانت تعتبر ذات يوم الطريقة الأكثر كفاءة ولكنها أيضًا الطريقة الأكثر تكلفة. ومع ذلك، فإن نطاق الكفاءة من 10% إلى 12% منخفض نسبيًا للوحدات الشمسية الحديثة أحادية البلورية. أما اليوم، فإن وحدات السيليكون الشمسية الأحادية الكريستال عادةً ما تتراوح كفاءتها بين 15% و20% أو أعلى، ويمكن أن تصل بعض النماذج عالية الكفاءة إلى كفاءات أعلى من 22%.
متعدد الكريستالات أو متعدد البلورات
هذا له كفاءة تحويل أقل قليلاً مقارنةً بالبلورية الأحادية ولكن تكاليف التصنيع أقل أيضًا. يبلغ متوسط كفاءة الوحدة حوالي 10% إلى 11%*
شريط الخيوط
يعد هذا تحسينًا لإنتاج الكريستالات المتعددة، وهناك عمل أقل في الإنتاج، لذا فإن التكاليف أقل. يبلغ متوسط كفاءة الوحدة 7% إلى 8%*
غشاء غير متبلور أو رقيق
يتم تبخير مادة السيليكون وترسيبها على الزجاج أو الفولاذ المقاوم للصدأ. التكلفة أقل من أي طريقة أخرى. ويبلغ متوسط كفاءة الوحدة 5% إلى 7%*
