الخلايا الشمسية الترادفية.. رقم قياسي في كفاءة توليد الكهرباء
محمد عبد السند
تتزايد التعديلات المُدخَلَة على الخلايا الشمسية الترادفية لتحسين كفاءتها في توليد الكهرباء النظيفة؛ ما يسهم بسد الطلب العالمي المتنامي وتسريع جهود تحول الطاقة.
وأعلنت شركة ترينا سولار (Trina Solar) الصينية العاملة في تصنيع منتجات الطاقة الشمسية نتائج قياسية في كفاءة أداء الخلايا الترادفية والوحدات التي تحمل علامتها التجارية، وفق تقارير إعلامية طالعتها منصة الطاقة المتخصصة.
ويرُاهَن على النتائج المعلَنة في إشعال ثورة بصناعة الطاقة الشمسية عبر سد الفجوة بين المنجزات المختبرية وبين الإنتاج التجاري الفعلي للتقنية؛ ما يؤدي في النهاية إلى إنتاجية طاقة أعلى وكفاءة محسنة لكلٍ من المستهلكين والشركات.
وتعتمد التقنية الجديدة على تصميم مبتكر، توضع فيه طبقة ماصة من مادة البيروفسكايت فوق خلية من السيليكون البلوري؛ ما يمكن الخلايا الشمسية من التقاط طيف أوسع من ضوء الشمس، متجاوزًا بذلك كفاءة خلايا السيليكون التقليدية أحادية الوصلة.
وتُصنع الخلايا الترادفية من طبقتين؛ هما البيروفسكايت والسيليكون، على عكس الخلايا الكهروضوئية التقليدية التي تتألف عادةً من طبقة سيليكون واحدة.
أرقام قياسية عالمية
قالت ترينا سولار إن باحثيها حققوا معايير معتمدة في كفاءة الخلايا الشمسية الترادفية المصنوعة من السيليكون البلوري والبيروفسكايت، وإنتاج الطاقة من الوحدات الشمسية؛ ما وصفته الشركة بأنه أرقام قياسية عالمية للأجهزة الصناعية.
وأضافت الشركة أن الخلايا الشمسية الترادفية على المستوى الصناعي والتي تستعمِل تنسيق نصف مقطوع سمكه 210 ميليمترات، قد حققت كفاءةً نسبتها 32.6% في كفاءة تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء نظيفة.
في الوقت نفسه كشفت ترينا سولار النقاب عن وحدة ترادفية ذات حجم معياري تدمِج الخلايا، وتلامس ذروة إنتاجها من الكهرباء 865 واط.
وقالت ترينا سولار إن النتيجتين كلتيهما جرى التحقق منهما بشكل مستقل بوساطة جهات اختبار أوروبية موثوقة، مضيفة أنهما تمثلان أداءً قياسيًا عالميًا بالنسبة لتصميمات الخلايا الترادفية ذات الصلة بالصناعة.
وطورت الشركة الخلايا الشمسية الترادفية بشكل مشترك مع مختبر هوايرو (Huairou Laboratory) الصيني؛ وقد حصلت على شهادة اعتماد من معهد فراونهوفر الألماني لأنظمة الطاقة الشمسية ومختبر كال لاب (CalLab).
في غضون ذلك حصلت الوحدة الترادفية المناظرة التي تصل مساحتها إلى 3.1 مترًا مربعًا وتتوافق مع التصميمات على نطاق المرافق، على شهادة توثيق من قِبل شركة تي يو في إس يو دي (TÜV SÜD).
جوانب التطوير
قالت ترينا سولار إن مختبر "هوايرو" قد أدخل تحسينات على عملية تطوير مواد الامتصاص والطبقات الوظيفية في خلايا البيروفسكايت الشمسية.
من جهتها ركزت الشركة على دمج العملية، والتصنيع على مساحات واسعة، والتوافق مع خطوط الإنتاج الصناعية.
وحققت ترينا سولار تحسنًا في كفاءة الخلايا الشمسية الترادفية داخل مختبر العلوم والتقنية التابع للشركة، وفق متابعات منصة الطاقة المتخصصة.
وقال نائب رئيس ترينا سولار يفينغ تشين: "كم نحن سعداء لإعلان رقمين قياسيين عالميين جديدين في تقنية الخلايا الشمسية الترادفية المصنعة من البيروفسكايت والسيليكون البلوري عبر التعاون الفاعل".
وأضاف أن النتائج التي حققتها الشركة تمثل إنجازًا للخلايا الشمسية الكهروضوئية عالية الكفاءة من الجيل التالي، مشيرةً إلى أنها تعكس الإمكانات التجارية لتصميمات الخلايا الترادفية.
وقالت ترينا سولار إن أحدث النتائج التي توصلت إليها مبنية على سلاسل الإنجازات في الخلايا الترادفية والمعلنَة خلال العامين الماضيين، بما في ذلك الوحدات الترادفية المعتمَدة التي تتجاوز سعتها 800 واط إلى جانب كفاءة الخلايا الترادفية التي تتجاوز نسبتها 31% على نطاق أشكال الرقائق الصناعية.
تجاوز المعايير العالمية
زعمت ترينا سولار أنها وضعت معايير جديدة أو حتى كسرت المعايير العالمية في كفاءة الخلايا الشمسية أو إنتاج الطاقة للوحدات، بواقع 37 مرة.
وبينما تقترب تقنيات السيليكون البلورية مثل توب كون (TOPCon)، والوصلات غير المتجانسة من حدود الكفاءة العملية، يُنظَر إلى تصميمات الخلايا الترادفية التي تجمع بين مادتي البيروفسكايت والسيليكون على أنها المسار الأكثر جدوى لتعزيز كفاءة الأداء التشغيلي للألواح الشمسية.
وأوضحت الشركة أن تقديم نتائج قياسية بشأن أشكال الخلايا الترادفية المرتبطة بالصناعة يستهدف في النهاية دعم نشر التقنية تجاريًا على نطاق واسع.
وفي شهر أبريل/نيسان الماضي حققت شركة لونغي (Longi) الصينية -وهي المنافس الرئيس لشركة ترينا سولار- كفاءة ألواح شمسية تصل نسبتها إلى 34.85% في الخلايا الشمسية الترادفية المصنعة من البيروفسكايت والسيليكون، والتي اعتمدها المختبر الوطني للطاقة المتجددة في الولايات المتحدة الأميركية.
ووصفت الشركة النتائج تلك بأنها قياسية بالنسبة لهذا الشكل من الخلايا الترادفية، ما يعكس التقدم الحاصل في خلايا البيروفسكايت عالية الكفاءة من الجيل التالي.
موضوعات متعلقة..
- رفع كفاءة الخلايا الشمسية الترادفية.. فريق سعودي يحقق إنجازًا غير مسبوق
- خلايا البيروفسكايت الشمسية الترادفية تترقب قفزة ضخمة بحلول 2025
- الخلايا الشمسية الترادفية.. أول خط إنتاج في العالم يرفع كفاءتها إلى 57%
اقرأ أيضًا..
- تغير المناخ يفجر أزمة شوكولاتة عالمية.. ونبات بديل قد ينهي المعضلة
- قطاع الطاقة السعودي في 2025.. عام استثنائي للكهرباء المتجددة والغاز
- محطة هيدروجين أخضر "صمام أمان" لشبكة الكهرباء.. إنجاز غير مسبوق عالميًا
المصدر:
