يمكن أن تندرج معظم أنواع الألواح الشمسية الموجودة في السوق اليوم في ثلاث فئات حيث كل نوع من الخلايا الشمسية له خصائص مختلفة وفي مقالنا سنتعرف على أنواع الألواح الشمسية و خصائصها و تصنيفها من حيث الأداء والتكلفة والمظهر.
الأنواع الرئيسية الثلاثة للألواح الشمسية
1. الألواح أحادي البلورية
الألواح الشمسية أحادية البلورية هي الألواح الشمسية الأكثر شيوعًا المستخدمة في تركيبات الألواح الشمسية على الأسطح اليوم . يتم تصنيع الخلايا الشمسية أحادية البلورة من السيليكون ، حيث يتم وضع بلورة من السيليكون في وعاء منصهر من السيليكون النقي عند درجة حرارة عالية.
تشكل هذه العملية بلورة سليكونية واحدة ، تسمى سبيكة ، يتم تقطيعها إلى شرائح رقيقة من السيليكون والتي يتم استخدامها بعد ذلك في الوحدات الشمسية.
في الوقت الحاضر ، هناك العديد من أنواع الألواح الشمسية أحادية البلورية في السوق للاختيار من بينها. أصبحت خلايا الباعث والتلامس الخلفي المعطلة ، والتي يشار إليها بشكل أكثر شيوعًا باسم خلايا PERC ، تمر خلايا PERC بعملية تصنيع وتجميع مختلفة تزيد من كمية الكهرباء التي يمكن أن تنتجها الخلايا.
2. الألواح متعدد البلورات
الألواح متعدد البلورات ، تسمى ايضاً ” الألواح متعددة الكريستالات ” ، تحظى بشعبية بين أصحاب المنازل الذين يتطلعون إلى تركيب الألواح الشمسية بميزانية محدودة .
على غرار الألواح أحادية البلورية ، فإن الألواح متعددة البلورات مصنوعة من خلايا شمسية من السيليكون ، حيث تكون عملية التبريد مختلفة ، مما يؤدي إلى تكوين بلورات متعددة.
عادة ما تحتوي الألواح متعددة الكريستالات المستخدمة في المنازل السكنية على 60 خلية شمسية.
3. الألواح ذات الأغشية الرقيقة
تُستخدم الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة في الغالب في المرافق العامة والمنشآت الشمسية الصناعية بسبب انخفاض معدلات كفاءتها .
تصنع الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة عن طريق ترسيب طبقة رقيقة من مادة كهروضوئية على سطح صلب ، مثل الزجاج. بعض هذه المواد الكهروضوئية تشمل السيليكون غير المتبلور (a-Si) ، سيلينيد النحاس الإنديوم الغاليوم (CIGS) ، والكادميوم تيلورايد (CdTe). تخلق كل مادة من هذه المواد نوعاً مختلفًا من الألواح الشمسية ، ومع ذلك ، فجميعها تقع تحت مظلة الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة.
أثناء عملية التصنيع ، تشكل المادة الكهروضوئية صفيحة رقيقة وخفيفة الوزن تكون ، في بعض الحالات تكون مرنة.
اقرأ ايضا : الطاقة النظيفة وأثرها على البيئة
تصنيف أنواع الألواح الشمسية حسب الأداء
أعلى أداء: الألواح أحادي البلورية
تتراوح تصنيفات كفاءة الألواح الشمسية أحادية البلورية من 17٪ إلى 22٪ ، مما يمنحها لقب أكثر أنواع الألواح الشمسية كفاءة . إن تصنيف الكفاءة الأعلى للألواح أحادية البلورية يجعلها مثالية للمنازل ذات مساحة السقف المحدودة ، حيث ستحتاج إلى عدد أقل من الألواح لتوليد الكهرباء التي تحتاجها.
أداء متوسط المستوى: الألواح متعدد البلورات
عادة ما تتراوح معدلات كفاءة الألواح متعددة الكريستالات من 15٪ إلى 17٪ . ترجع معدلات الكفاءة المنخفضة إلى كيفية تحرك الإلكترونات عبر الخلية الشمسية. نظرًا لأن الخلايا متعددة البلورات تحتوي على خلايا سيليكون متعددة ، فلا يمكن للإلكترونات أن تتحرك بسهولة ، ونتيجة لذلك ، تقلل من كفاءة اللوحة.
أدنى أداء: الألواح ذات الأغشية الرقيقة
الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة لها معدلات كفاءة منخفضة بشكل لا يصدق. في الآونة الأخيرة ، منذ بضع سنوات ، كانت كفاءة الأغشية الرقيقة في الأرقام الفردية. حقق الباحثون مؤخرًا كفاءة بنسبة 23.4٪ باستخدام النماذج الأولية للخلايا ذات الأغشية الرقيقة ، لكن الألواح ذات الأغشية الرقيقة المتوفرة تجارياً تتمتع بكفاءة في نطاق 10-13٪ .
تصنيف أنواع الألواح الشمسية حسب التكلفة
أعلى تكلفة: الألواح أحادية البلورية
الألواح أحادية البلورية هي الأغلى من بين الأنواع الثلاثة من الألواح الشمسية بسبب عملية التصنيع وقدرات الأداء العالية .
متوسط التكلفة: الألواح متعددة البلورات
من الناحية التاريخية ، كانت الألواح متعددة البلورات هي الخيار الأرخص لأصحاب المنازل الذين يستخدمون الطاقة الشمسية ، دون التضحية بأداء اللوحة بشكل كبير . ولكن الآن يرغب مالكي المنازل في دفع سعر أعلى قليلاً للحصول على كفاءة أفضل وتقييمات الطاقة من الألواح أحادية البلورية.
أقل تكلفة: الألواح ذات الأغشية الرقيقة
تتميز الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة بأقل تكلفة من أنواع الألواح الشمسية ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى أنها أسهل في التركيب وتتطلب معدات أقل . لكن لديهم أيضًا قدرات أداء أقل بكثير ويتطلبون مساحة كبيرة لتوليد ما يكفي من الكهرباء لتشغيل المنزل.
تصنيف أنواع الألواح الشمسية حسب المظهر
الأكثر جاذبية: الألواح ذات الأغشية الرقيقة
تتميز الألواح ذات الأغشية الرقيقة بمظهر نظيف أسود بالكامل . يسمح تصميمها النحيف لها بالاستلقاء بشكل مسطح على الأسطح ، حتى تتمكن من الاندماج بسلاسة أكبر. في الواقع ، مع بعض اللوحات ذات الأغشية الرقيقة ، من الصعب رؤية الخلايا الفردية داخل اللوحة. تميل أيضًا إلى امتلاك عدد أقل من الأسلاك والقضبان ، مما يعني وجود مساحة بيضاء أقل.
مظهر متوسط المستوى: الألواح أحادية البلورية
تتميز الألواح أحادية البلورية بمظهر أسود صلب ، مما يجعلها رقيقة جدًا على سطح منزلك . ولكن الطريقة التي تتشكل بها الخلايا الشمسية أحادية البلورة تسبب وجود قدر كبير من المساحة البيضاء على اللوحة. عملت بعض الشركات المصنعة على حل هذا الأمر باستخدام التعبئة السوداء أو تشكيل الخلايا بشكل مختلف ، لكن هذه التغييرات الجمالية يمكن أن تؤثر على سعر وأداء الألواح.
أسوأ مظهر: الألواح متعددة البلورات
تؤدي العملية التي يتم فيها تصنيع الخلايا الشمسية متعددة البلورات إلى ظهور الخلايا بمظهر أزرق رخامي. هذا يعني أن كل لوحة فردية متعددة البلورات تبدو مختلفة اختلافًا جوهريًا عن اللوح المجاور لها. عادةً لا يهتم معظم مالكي المنازل بجماليات الألواح متعددة البلورات.
أفضل نوع من الألواح الشمسية لمنزلك
الألواح الشمسية أحادية البلورية هي أفضل أنواع الألواح الشمسية لتركيبات الطاقة الشمسية السكنية على الرغم من أنك ستدفع سعراً عالي قليلاً ، إلا أنك ستحصل على نظام بمظهر خفي دون الحاجة إلى التضحية بالأداء أو المتانة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن توفر لك معدلات الكفاءة العالية ومخرجات الطاقة التي تحصل عليها مع الألواح أحادية البلورية مدخرات أفضل على مدار عمر نظامك.
إذا كانت ميزانيتك محدودة ، فقد تكون الألواح متعددة الكريستالات أكثر منطقية بالنسبة لك. لا نوصي باستخدام الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة للتركيبات السكنية – فأدائها ومتانتها لا يجعلان التكلفة المنخفضة تستحق العناء ، ومن غير المحتمل أن يكون لديك مساحة كافية تقريبًا لتثبيت عدد الألواح الرقيقة التي تحتاجها لتغطية جهازك.
اقرأ ايضا : أيهما افضل الطاقة الشمسية أم طاقة الرياح
المصادر
- solarreviews
- flickr
