يتم تقسيم الألواح الشمسية إلى فئتين اعتمادًا على تقنيتها: الألواح الشمسية الكريستالية والطبقة الرقيقة. تعد الألواح البلورية أحادية البلورية ومتعددة الكريستالات (الألواح الشمسية أحادية وبولي) نوعين من الألواح البلورية. على الرغم من أن الألواح متعددة الكريستالات تعمل بشكل أفضل مع الإشعاع المتناثر ، فإن الخلايا الكهروضوئية أحادية البلورة تتمتع بقدرة أعلى عند تعرضها لأشعة الشمس الكاملة ، إلا أن هذه اختلافات طفيفة.
بصرف النظر عن هذا الاختلاف الأساسي ، فإن كل من الألواح الكهروضوئية الشمسية أحادية البلورة والبولي بلورية لها اختلافات كبيرة في عملها ومظهرها وأسعارها أيضًا. تركز هذه المقالة على إبراز هذه الاختلافات والتمييز بين نوعي الألواح الشمسية باستخدام مؤشرات وصفية وجدول مقارنة أيضًا.
الألواح الشمسية بولي مقابل الألواح الشمسية الأحادية
الفرق بين الألواح الشمسية المتعددة واللوحة الشمسية الأحادية هو أنه في الألواح الشمسية المتعددة تتكون كل خلية ضوئية من شظايا بلورية من السيليكون أثناء تصنيعها ومن ثم يطلق عليها ألواح "بولي" بينما في الألواح الأحادية بلورة واحدة فقط مضمن في كل خلية PV (كهروضوئية). يتسبب هذا الاختلاف في حدوث تغيير هائل في أداء الإخراج.
تتميز الألواح الشمسية الأحادية بحوافها المنحنية والوحدات الكهروضوئية السوداء. إنها تولد طاقة بالكيلوواط / ساعة أكثر من الألواح المتعددة لأن لديها معدل تحويل متزايد. ستكون الألواح الشمسية أحادية البلورية أو أحادية اللون أكثر فاعلية لكل متر مربع إذا كنت تريد حقًا بناء نظام للطاقة الشمسية ولكن لديك مساحة محدودة. إنها لوحات الطاقة الأكثر فاعلية ، ولكن يبدو أنها الأغلى ثمناً ، بسبب عملية الإنتاج الأكثر تطوراً لخلايا السيليكون النقية.
الوحدات الكهروضوئية في الألواح الشمسية متعددة الطبقات المعروفة أيضًا باسم الألواح الشمسية المتعددة هي زرقاء ولها خطوط حادة. فهي ذات قيمة أقل من خلايا السيليكون أحادي البلورية أو الوحدات الأحادية ، وبالتالي ستحتاج إلى المزيد من الوحدات للحصول على نفس الكمية من الكهرباء. من ناحية أخرى ، تعتبر الألواح الشمسية Poly أقل تكلفة بسبب طريقة إنتاجها الأسهل.
تعتبر الألواح الشمسية Poly متينة للغاية ، ومع ذلك ، فهي لا تدوم طويلاً مثل الألواح الشمسية الأحادية. تؤثر درجات الحرارة الشديدة عليهم أيضًا ، مما يقلل من إنتاجهم في الفترات الأكثر دفئًا.
جدول المقارنة بين الألواح الشمسية بولي والألواح الشمسية الأحادية
| معلمات المقارنة | ألواح بولي الشمسية | الألواح الشمسية الأحادية |
| درجة الحرارة والمدة | لا يمكن أن تعمل بشكل جيد في درجات الحرارة المرتفعة وهي متينة لمدة 20-25 سنة. | يمكن أن تعمل بشكل جيد للغاية في درجات الحرارة المرتفعة مع انخفاض كفاءة الأداء ويمكن أن تستمر حتى 30 عامًا. |
| تركيز الكريستال | تحتوي كل خلية PV على العديد من شبكات بلورات السيليكون. | تحتوي كل خلية كهروضوئية على بلوري سليكوني كبير مثبت. |
| كفاءة | فهي أقل كفاءة من الخلايا الشمسية الأحادية. | 20٪ أكثر كفاءة من الألواح الشمسية بولي. |
| كلفة | أرخص إلى حد كبير ولكنه دائم. هذه خيار جيد لمنظمات بدء التشغيل التي تريد إنشاء صناعة واسعة النطاق باستخدام الألواح الشمسية. | أكثر تكلفة وأكثر قابلية للاستخدام لتشغيل وحدات وحدة مفردة. |
| زوايا | لديهم حواف حادة. هم زرقاء اللون. | لونها أسود ولها حواف مستديرة. |
ما هي لوحة بولي الشمسية؟
عندما يتم إنشاء بلورات أكبر في المراحل المبكرة من تطوير البلورات (عادةً 6 محاذاة بشكل عام) ، ويتم قطع الألواح الخاصة بالمصفوفة الكهروضوئية باستخدام لوح كوارتز ، يشار إلى الخلايا على أنها خلايا متعددة الأشكال أو متعددة البلورات ، وهذه هي الوحدات الأساسية لصنع لوح بولي شمسي في المقام الأول.
إن الخلية غير المتجانسة ، التي تتميز بلونها الأزرق الفاتح ، ليست أحادية اللون ، حيث تكون بعض الخلايا أكثر شحوبًا من الأخرى. زوايا الألواح الشمسية غير منحنية. يتسبب إجراء التصنيع في اختلافات اللون في الخلايا. تعد خلايا السيليكون البينية أكثر فعالية من حيث التكلفة من خلايا السيليكون البلورية المفردة.
يتم حقن السيليكون السائل في قوالب يتم نحتها في الألواح أثناء تصنيع الخلايا الشمسية المتعددة. تظهر البلورات أثناء التوحيد ، وتتشكل العيوب عند الحواف الحادة ، مما يقلل الفعالية إلى 10-14 بالمائة ويقلل طول العمر المتوقع إلى 20 إلى 25 عامًا.
تتمتع الألواح الشمسية Poly بأداء أقل ، لكن الميزة للمشترين هي أنها أرخص. علاوة على ذلك ، أثناء البحث عن خلايا شمسية اندماجية للبيع ، قد يؤكد التجار على اللون الأزرق لهذه الخلايا بدلاً من اللون الأسود للألواح الشمسية الأحادية.
ما هي الألواح الشمسية الأحادية؟
خلايا السيليكون أحادية البلورة أو الألواح الشمسية الأحادية هي تلك التي تتكون فيها منطقة الخلية بأكملها من بلورة واحدة فقط. بسبب طريقة التصنيع وهيكل السليكون البلوري الأحادي ، تكون الألواح الشمسية أحادية البلورة العادية داكنة اللون ، وتكون زوايا الألواح الشمسية منحنية ومقربة بشكل عام. عندما تم تقديم الألواح الشمسية في البداية إلى السوق ، كان يُعتقد أن الألواح الشمسية أحادية البلورية تتفوق على الطاقة الكهروضوئية المتعددة. هذا الرأي يقوم على عدة عوامل.
الألواح الأحادية هي الأكثر كفاءة ، حيث تتراوح معدلات الفعالية بين 15-20٪. نظرًا لدقتها المذهلة ، فإنها تولد المزيد من الكهرباء لكل قدم مربع وتشغل مساحة أقل. في درجات الحرارة المرتفعة ، تكون هذه الخلايا الشمسية أكثر كفاءة. مع ارتفاع درجة الحرارة ، ينخفض الأداء قليلاً ، ولكن ليس بنفس القدر مع الألواح الشمسية المتعددة.
ومع ذلك ، فمن الواضح أنه ليس صحيحًا أن الألواح الشمسية الأحادية تتفوق على الألواح الشمسية المتعددة. بدون التعميم ، يجب تقييم كل مجموعة شمسية وصانعي الخلايا الكهروضوئية بشكل منفصل. تعد تقنية Czochralski أو تقنية المنطقة العائمة أكثر الطرق شيوعًا لإنتاج رقائق أحادية السيليكون لإنشاء خلايا شمسية أحادية ومتعددة.
الاختلافات الرئيسية بين الألواح الشمسية بولي والألواح الشمسية الأحادية
استنتاج
مع غشاء خلوي بمساحة 1 م 2 ، يمكن لخلايا السيليكون الأحادية أن تولد 1000 واط / م 2 من الطاقة الشمسية. من قطع الكريستال السليكونية المنصهرة ، تتم إزالة العصي الأحادية وتقطيع الألواح المسطحة. توفر طريقة الإنتاج هذه مستوى عالٍ من الإنتاجية. ويمكن للخلايا الشمسية المتعددة أن تحول 1000 واط / م 2 من الضوء الشمسي إلى 130 وات من الطاقة الكهربائية. ومع ذلك ، مع مرور الوقت ، تقل فعالية الألواح الشمسية المتعددة.
لذلك ، كلا اللوحين لهما نقاط بيع فريدة خاصة بهما وخيارات ممتازة. قد يكون استخدامها بالتبادل ، اعتمادًا على المنظمة أو الإعداد أو أرقام الوحدة ، خيارًا رائعًا إذا اخترت نظامًا شمسيًا.
