مقدمة
تتقدم تكنولوجيا الخلايا الشمسية بسرعة، مع تصميمات مبتكرة تعمل باستمرار على تحسين الكفاءة والعمر وإمكانات التطبيق.
المحيط الشمسيةوجدت أنه من بين أحدث التطورات، تمثل تقنيات الاتصال التخميل لأكسيد النفق (TOPCon)، والوصلة غير المتجانسة (HJT)، والاتصال الخلفي (BC) حلولًا متطورة، يتمتع كل منها بمزايا فريدة وتطبيقات متخصصة.
توفر هذه المقالة مقارنة متعمقة بين التقنيات الثلاث، وتقييم خصائصها الفريدة وتحديد أفضل اتجاه للتطبيق لكل تقنية بناءً على الأداء والتكلفة والمتانة والوظيفة العامة.
1. فهم تقنية TOPCon
1.1 ما هو توبكون؟
يرمز TOPCon إلى Tunnel Oxide Passivation Contact، وهي تقنية تعتمد على تقنية تخميل السيليكون المتقدمة. وتتمثل خصائصه في مزيج من طبقة أكسيد رقيقة وطبقة سيليكون متعددة البلورات لتقليل فقدان إعادة التركيب الإلكتروني وتحسين كفاءة الخلايا الشمسية.
في عام 2022،المحيط الشمسيةأطلقت منتجات سلسلة N-topcon وحظيت بتعليقات إيجابية في مختلف الأسواق. المنتجات الأكثر مبيعاً في عام 2024 هيمونو 590 واط، مونو 630 واط، مونو 730 واط.
1.2 مزايا تقنية TOPCon
كفاءة عالية: تتمتع الخلايا الشمسية TOPCon بمستويات كفاءة عالية جدًا، غالبًا ما تتجاوز 23٪. ويرجع ذلك إلى انخفاض معدل إعادة التركيب وتحسين جودة التخميل.
تحسين معامل درجة الحرارة: تعمل هذه الخلايا بشكل جيد في درجات الحرارة المرتفعة، مما يجعلها مثالية للتركيب في المناخات الدافئة.
عمر خدمة أطول: تعمل متانة طبقة التخميل على تقليل تدهور الأداء، وبالتالي إطالة عمر الخدمة.
إنتاج فعال من حيث التكلفة: يستخدم TOPCon خطوط الإنتاج الحالية مع تعديلات طفيفة فقط، مما يجعله أكثر اقتصادا للإنتاج الضخم.
تطلق Ocean Solar سلسلة N-topcon مزدوجة الزجاج للاستفادة بشكل أفضل من الأداء العالي لخلايا N-topcon، مع كفاءة قصوى تتجاوز 24%
1.3 حدود TOPCon
في حين أن خلايا TOPCon تتسم بالكفاءة والفعالية من حيث التكلفة بشكل عام، إلا أنها لا تزال تواجه تحديات مثل ارتفاع تكاليف المواد قليلاً واختناقات الكفاءة المحتملة عند كفاءات عالية جدًا.
2. استكشاف تكنولوجيا HJT
2.1 ما هي تقنية الوصلات غير المتجانسة (HJT)؟
يجمع HJT بين رقاقة السيليكون البلورية وطبقات السيليكون غير المتبلورة على كلا الجانبين لتشكيل طبقة تخميل عالية الجودة تقلل بشكل كبير من إعادة تركيب الإلكترون. يعمل هذا الهيكل الهجين على تحسين الكفاءة العامة واستقرار درجة حرارة الخلية.
2.2 مزايا تقنية HJT
كفاءة عالية للغاية: تتمتع خلايا HJT بكفاءة تصل إلى 25% في ظل ظروف المختبر، وتتمتع العديد من الوحدات التجارية بكفاءة تزيد عن 24%.
معامل درجة حرارة ممتاز: تم تصميم خلايا HJT بثبات ممتاز في درجة الحرارة، مما يجعلها مناسبة للمناطق ذات درجات الحرارة العالية.
تعزيز ثنائية الجانب: خلايا HJT ثنائية الجانب بطبيعتها، مما يسمح لها بالتقاط ضوء الشمس على كلا الجانبين، وبالتالي زيادة إنتاج الطاقة، خاصة في البيئات العاكسة.
معدل اضمحلال منخفض: تتميز وحدات HJT بحد أدنى من التحلل الناجم عن الضوء (LID) والتدهور الناجم عن الجهد (PID)، مما يضمن عمر خدمة طويل.
2.3 حدود HJT
التحدي الرئيسي الذي يواجه تقنية HJT هو أن عملية الإنتاج معقدة وتتطلب معدات ومواد متخصصة ومكلفة.
3. فهم تقنية الاتصال الخلفي (BC).
3.1 ما هي تقنية الاتصال الخلفي؟
تعمل الخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي (BC) على إزالة خطوط الشبكة المعدنية الموجودة في مقدمة الخلية عن طريق تحريكها إلى الخلف. يعمل هذا التصميم على تحسين امتصاص الضوء وكفاءته لأنه لا يوجد حجب للضوء في المقدمة.
3.2 مزايا تكنولوجيا BC
جماليات محسنة: مع عدم وجود خطوط شبكية مرئية، توفر وحدات BC مظهرًا سلسًا وموحدًا، وهو أمر مفيد للتطبيقات التي يكون فيها المظهر البصري أمرًا بالغ الأهمية.
كفاءة عالية وكثافة طاقة: توفر خلايا BC كثافة طاقة عالية وغالبًا ما تكون مناسبة للتطبيقات ذات المساحة المحدودة مثل أسطح المنازل السكنية.
تقليل خسائر التظليل: بما أن جميع نقاط الاتصال موجودة في الخلف، يتم تقليل خسائر التظليل، مما يزيد من امتصاص الضوء والكفاءة الإجمالية للخلية.
3.3 حدود BC
تعد الخلايا الشمسية BC أكثر تكلفة نظرًا لعملية التصنيع الأكثر تعقيدًا، وقد يكون الأداء ثنائي الجانب أقل قليلاً من HJT.
4. التحليل المقارن لتقنيات TOPCon وHJT وBC للطاقة الشمسية
| تكنولوجيا | كفاءة | معامل درجة الحرارة | القدرة على الوجهين | معدل التدهور | تكلفة الإنتاج | النداء الجمالي | التطبيقات المثالية |
| TOPCon | عالي | جيد | معتدل | قليل | معتدل | معتدل | المرافق، أسطح المنازل التجارية |
| HJT | عالية جدًا | ممتاز | عالي | منخفض جدًا | عالي | جيد | المنفعة، التطبيقات ذات الإنتاجية العالية |
| BC | عالي | معتدل | معتدل | قليل | عالي | ممتاز | التطبيقات السكنية ذات الطابع الجمالي |
تطلق شركة Ocean Solar بشكل أساسي سلسلة منتجات N-Topcon، والتي تعد حاليًا الأكثر شعبية بين الجمهور في السوق. وهي المنتجات الأكثر شعبية في دول جنوب شرق آسيا مثل تايلاند وفيتنام، وكذلك في السوق الأوروبية.
5. التطبيقات الموصى بها لكل تقنية
5.1 تطبيقات TOPCon
نظرًا لتوازن الكفاءة وتحمل درجة الحرارة وتكلفة الإنتاج، فإن تقنية TOPCon للطاقة الشمسية مناسبة تمامًا لما يلي:
- مزارع الطاقة الشمسية على نطاق المنفعة: كفاءتها العالية ومتانتها تجعلها مناسبة للمنشآت الكبيرة، خاصة في المناخات الدافئة.
- المنشآت التجارية على السطح: بفضل التكاليف المعتدلة وطول العمر، يعد TOPCon مثاليًا للشركات التي تتطلع إلى خفض فواتير الطاقة الخاصة بها مع زيادة المساحة على السطح إلى أقصى حد.
5.2 تطبيقات HJT
توفر الكفاءة العالية وثنائية الجانب لتكنولوجيا HJT مزايا مميزة من أجل:
- المنشآت عالية الإنتاجية: يمكن للمشاريع على نطاق المرافق في المناطق ذات الإشعاع الشمسي الكبير أن تستفيد من إنتاجية الطاقة العالية التي تنتجها شركة HJT.
- تطبيقات ثنائية الوجه: المنشآت التي تعمل فيها الأسطح العاكسة (مثل الصحاري أو المناطق المغطاة بالثلوج) على تعزيز مكاسب ثنائية الوجه.
- القدرة على التكيف مع المناخ البارد والحار: أداء HJT المستقر عبر درجات الحرارة يجعله متعدد الاستخدامات في المناخات الباردة والساخنة.
5.3 قبل الميلاد التطبيقات
بفضل جاذبيتها الجمالية وكثافة الطاقة العالية، تعد تقنية BC مناسبة تمامًا لما يلي:
- أسطح المنازل السكنية: عندما تكون قيود المساحة والجاذبية البصرية مهمة، توفر وحدات BC حلاً جذابًا وفعالاً.
- المشاريع المعمارية: يُفضل مظهرها الموحد في التطبيقات المعمارية حيث تلعب الجماليات دورًا رئيسيًا.
- تطبيقات صغيرة الحجم: تعتبر لوحات الاتصال الخلفية مثالية للتطبيقات الصغيرة التي تتطلب كفاءة عالية في مساحة محدودة.
خاتمة
توفر كل من تقنيات الخلايا الشمسية المتقدمة هذه - TOPCon، وHJT، وBack Contact - فوائد فريدة تلبي احتياجات التطبيقات المختلفة. بالنسبة للمشاريع واسعة النطاق وأسطح المنازل التجارية، يوفر TOPCon التوازن الأمثل بين الكفاءة وفعالية التكلفة. إن HJT، بفضل كفاءته العالية وقدراته الثنائية الجانب، مناسب للمنشآت عالية الإنتاجية في بيئات متنوعة. وفي الوقت نفسه، تعتبر تقنية Back Contact مثالية للمشاريع السكنية والمشاريع التي تركز على الجمال، مما يوفر حلاً جذابًا وموفرًا للمساحة.
إن شركة Ocean Solar هي المورد الموثوق به للألواح الشمسية، وهي ملتزمة بتزويد جميع العملاء بأعلى جودة من منتجات الألواح الشمسية، مع إعطاء جودة المنتج الأولوية القصوى وضمان ممتد لمدة 30 عامًا.
ومن خلال إطلاق منتجات جديدة باستمرار لتلبية احتياجات العملاء والأسواق المختلفة، تم إدخال المنتج الذي يحظى باهتمام واسع النطاق حاليًا - الألواح الشمسية المرنة خفيفة الوزن، حيز الإنتاج بالكامل.
ستتلقى أيضًا سلسلة الجهد العالي ومنتجات سلسلة N-topcon الأكثر مبيعًا موجة من العروض الترويجية في نهاية الموسم. نأمل أن يتمكن المهتمون من متابعة تحديثاتنا بنشاط.
وقت النشر: 07 نوفمبر 2024