التقارير تقارير الطاقة المتجددة طاقة متجددة

نمو سوق الطاقة الشمسية يرتبط بتقنيات الخلايا المتطورة

نوار صبح

2025-11-29

0 242

يرتبط نمو سوق الطاقة الشمسية بتقنيات الخلايا المتطورة وقدرتها على توليد الكهرباء، إلى جانب عوامل أخرى.

بمعدلها الحالي، ستُمثّل الطاقة الشمسية الكهروضوئية بحلول عام 2030 أكثر من 70% من الإضافات الجديدة لقدرات الطاقة المتجددة، ومن المتوقع أن تُوفر نصف كهرباء العالم بحلول عام 2050، بحسب تقرير طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

في المقابل، فإن التحديات التي تعوق نمو سوق الطاقة الشمسية تتمثل في القدرة الفائضة، وضغط الأسعار، واحتدام المنافسة التكنولوجية.

وهنا تبرز تقنية الاتصال الخلفي "بي سي" (BC) بصفتها محركًا صناعيًا جديدًا لكفاءة الطاقة الكهروضوئية، وتنافسية التكلفة، وموثوقيتها على المدى الطويل.

سوق الطاقة الشمسية الكهروضوئية العالمية

بين عامي 2023 و2025، توسعت تركيبات الطاقة الشمسية العالمية بمعدل نمو مركب تجاوز 20%، مدفوعةً بالصين وأوروبا والولايات المتحدة. شكّلت الصين وحدها أكثر من نصف التركيبات الجديدة عالميًا في عام 2024، لتصل إلى ما يقرب من 278 غيغاواط، وإجمالي 880 غيغاواط.

رغم ذلك، فإن لهذا النمو المفاجئ جانبًا مظلمًا، فبين عامي 2023 و2024، انهارت أسعار ألواح الطاقة الشمسية بنسبة 64%، من 0.27 دولار أميركي/واط إلى 0.10 دولار أميركي/واط، حيث تجاوزت القدرة الإنتاجية الطلب بكثير.

وتنافست أكثر من 1 تيراواط من قدرة التصنيع عبر البولي سيليكون والرقائق والخلايا والألواح على سوق عالمية لا تتجاوز 545 غيغاواط من التيار المستمر في عام 2024، وفق تفاصيل طالعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وأدى "السباق نحو القاع" الناتج عن ذلك إلى خفض هوامش الربح، ودفع اللاعبين الأضعف إلى الخروج، وهدّد الجودة والابتكار.

إزاء ذلك، يجب أن تعتمد إستراتيجية بقاء هذه الصناعة الآن على الكفاءة وخفض التكلفة، من خلال التكرار التكنولوجي، ويُظهر التاريخ أن كل زيادة بنسبة 1.5-2% في كفاءة التحويل تُمثّل جيلًا جديدًا في تطوير الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

تركيب الألواح الشمسية في منطقة نينغشيا هوي ذاتية الحكم بالصين – الصورة من رويترز

المنطق التطوري لتكنولوجيا الطاقة الكهروضوئية

من خلايا "مجال السطح الخلفي المصنوع من الألومنيوم" (Al-BSF) إلى "الباعث الخامل والخلية الخلفية" (PERC)، وتقنية الاتصال الخامل بأكسيد النفق “توبكون” (TOPCon)، والآن "التصال الخلفي" (BC)، تميّز كل جيل من تقنيات الطاقة الكهروضوئية بمدى فعاليته في إدارة الضوء والشحن.

في عام 2017، تجاوزت خلايا "الباعث الخامل والخلية الخلفية" خلايا "مجال السطح الخلفي المصنوع من الألومنيوم" بنسبة 2%، ما أدى إلى إحلالها بالكامل في السوق خلال عام.

بحلول عام 2023، استحوذت خلايا الاتصال الخامل بأكسيد النفق “توبكون” على حصة سوقية بلغت 80%، بمتوسط كفاءة 25%، أي أعلى بنحو 1.6% من خلايا "الباعث الخامل والخلية الخلفية".

في الوقت نفسه، تُحقق تقنية الاتصال الخلفي، حاليًا، كفاءات إنتاج ضخمة تتجاوز 27%، مُطابقةً فرق الكفاءة نفسه الذي كان يُحرك كل عملية انتقال سابقة.

ويُظهر هذا النمط الثابت قانونًا تكنولوجيًا ذاتي التعزيز، مفاده أنه بمجرد أن تُحقق بُنية طاقة كهروضوئية جديدة ميزة كفاءة تُقارب 1.5% مع الحفاظ على تكافؤ التكلفة، فإن اعتمادها في السوق يتسارع بشكل لا رجعة فيه.

اختبار ميداني لخلايا ألواح طاقة شمسية تعمل بتقنية الاتصال الخلفي – الصورة من تي إن أوه

النشأة الصناعية لتقنية خلايا الاتصال الخلفي

يعود مفهوم خلايا الاتصال الخلفي إلى سبعينيات القرن الماضي، عندما سعى الباحثون إلى الحدّ من خسائر التظليل الأمامي عن طريق نقل نقاط الاتصال الكهربائية إلى الجزء الخلفي من الخلية.

وكانت الفكرة متميزة، لكنها غير عملية، نظرًا لتعقيد تصنيع التصميم، وانخفاض الإنتاج، وارتفاع تكلفته، ولعقود، ظلت خلايا الاتصال الخلفي تقنية متخصصة، مقتصرة على التطبيقات المتطورة مثل الفضاء.

ما تغيَّر في عشرينيات القرن الـ21 هو الجدوى الصناعية، فمن خلال البحث والتطوير المستمرين وابتكار العمليات، الذي قادته إلى حدّ كبير شركات صينية رائدة مثل "آيكو سولار" (Aiko Solar) و"لونغي غرين إنرجي" (LONGi Green Energy)، تجاوزت هذه التقنية عتبة النماذج الأولية المختبرية إلى المنتجات السائدة المنتجة بكميات كبيرة.

ودعمت 3 تحولات رئيسة هذا الإنجاز:

أولًا: حلّت تقنية النقش بالليزر محل الطباعة الضوئية المكلفة، ما خفض تكاليف العملية بأكثر من 60% وزاد الإنتاج 40 ضعفًا.
ثانيًا: أدى تسهيل العملية الرطبة إلى تقليص الخطوات الكيميائية من 10 إلى 3، ما قلّل وقت المعالجة إلى النصف وتحسين تخميل السطح.
ثالثًا: أدت ابتكارات اللحام المتزامن وتقنية صفر-باصبار "بي بي زيرو" (0BB) إلى تحسين موثوقية الوحدة، وخفض استهلاك الفضة بنسبة 30%، وتعزيز إنتاج الكهرباء.

وفي الوقت نفسه، يدخل قطاع الطاقة الكهروضوئية ما يُطلق عليه المحللون "عقد الطاقة الشمسية الكهروضوئية" (2025-2035).

ومع تطور أنظمة الطاقة العالمية نحو زيادة حصص مصادر الطاقة المتجددة المتغيرة، فإن التقنيات، التي تُعظّم إنتاج الكهرباء لكل وحدة مساحة وتحافظ على الاستقرار في ظل الضغوط الحرارية وضغوط التظليل، ستُحدّد القدرة التنافسية.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصدر..