سوف نقدم في هذا المقال أهم أنواع الخلايا الشمسية التي تتكون منها الألواح الشمسية، و التي تعد العنصر الأساسي في بناء نظام الطاقة الشمسية. ستتعرف أيضاً على كيفية اختيار النوع المناسب لنظامك من خلال معرفتك مميزات و عيوب كل نوع.
ما هي أنواع الخلايا الشمسية؟
تختلف الأنواع عن بعضها بحسب المادة التي تصنع منها، مدى كفاءتها و مناسبتها لمختلف أماكن الاستخدام إلى جانب كلفة الإنتاج.
خلايا السيليكون البلورية (Crystalline silicon cells):
يتم الحصول على الخلايا من شرائح رقيقة من السيليكون (رقائق) بسماكة 160-240 ميكرومتر ، مقطوعة من بلورة واحدة أو كتلة. يعتمد نوع الخلية البلورية المنتجة على عملية تصنيع رقاقة السيليكون. الأنواع الرئيسية للخلايا البلورية هي: أحادي البلورية، و الخلايا متعددة البلورات.
خلايا أحادية البلورية (Monocrystalline cells):
غالبًا ما يتم تصنيع خلايا السيليكون أحادية البلورية من سبيكة بلورية مفردة عالية النقاء.
| المميزات | العيوب |
| لديهم أعلى مستوى من الكفاءة بنسبة 15-20٪ | إنها أغلى الخلايا الشمسية في السوق ، وبالتالي فهي ليست الأنسب للجميع |
| إنها تتطلب مساحة أقل مقارنة بالأنواع الأخرى بسبب كفاءتها العالية | تقل مستويات الأداء بسبب ارتفاع درجة الحرارة. |
| يذكر المصنعون أن هذا النوع من الخلايا الشمسية يدوم أطول مدة ، ومعظمهم يمنحهم ضمانًا لمدة 25 عامًا | تنتج الكثير من النفايات عند قطع السيليكون أثناء التصنيع. |
| تعمل بشكل أفضل في المستويات المنخفضة من ضوء الشمس ، مما يجعلها مثالية للمناطق الملبدة بالغيوم |
خلايا متعددة البلورات (Polycrystalline Solar Cells):
| المميزات | العيوب |
| عملية التصنيع أرخص وأسهل من الخلايا أحادية البلورية. | تبلغ الكفاءة حوالي 13-16٪ فقط بسبب انخفاض مستويات نقاء السيليكون. لذلك ليست الأكثر كفاءة في السوق |
| لا تنتج نفايات السيليكون عند التصنيع. | لديهم معدلات إنتاج أقل مما يجعلها أقل كفاءة في استخدام المساحة |
| درجات الحرارة المرتفعة لها تأثيرات سلبية أقل على الكفاءة مقارنة بالخلايا أحادية البلورية. |
الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة (Thin Film Solar Cells) :
يتم تصنيع الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة عن طريق وضع عدة طبقات رقيقة من الخلايا الكهروضوئية فوق بعضها البعض لإنشاء الوحدة.
مميزاتها:
- يمكن تصنيعها لتكون مرنة ، مما يجعلها قابلة للتطبيق على نطاق واسع .
من السهل تحقيق الإنتاج الضخم. - إنتاجها أرخص من الخلايا الشمسية البلورية.
عيوبها:
- إنها ليست مثالية للاستخدام المنزلي حيث تشغل مساحة كبيرة
- تعني الكفاءة المنخفضة للمساحة أنها ستؤدي إلى مزيد من النفقات في شكل معززات ، مثل كبلات الهياكل الداعمة
- تتميز بعمر افتراضي أقصر وفترات ضمان أقصر جدًا.
كيف تختار نوع الخلايا الشمسية الأفضل لنظامك؟
و الآن بعد تقديم كل نوع من أكثر أشكال الخلايا الشمسية شيوعًا ، بما في ذلك نقاط القوة والضعف المختلفة ، يمكن جعل عملية اتخاذ القرار أسهل كثيرًا. بالطبع ، عليك أن تأخذ عدة عوامل بعين الاعتبار، مثل التكلفة ومقدار المساحة المطلوبة للتثبيت ومعدلات الكفاءة على سبيل المثال.
يمكن القول إن الخلايا أحادية البلورية هي الخيار الأفضل. لأنهاتحقق أعلى معدلات الإنتاج وتتطلب مساحة أقل بكثير. ومع ذلك ، من المهم أن تتذكر أنه في كثير من الحالات قد لا تحتاج إلى خلايا أحادية البلورية. أفضل ما يمكنك فعله هو الحصول على المشورة من المورد والتحدث معهم من خلال الخيار. يمكنهم مساعدتك وإعطائك أفضل حل لحالتك.
اقرأ أيضاً:
Monocrystalline Silicon Cell – an overview – ScienceDirect.com
