شركة أميركية تستعد لطرح ألواح شمسية عالية الكفاءة (تقرير)
نوار صبح
- الشركة تتوقّع الوصول إلى إنتاج ضخم بقدرة غيغاواط في عام 2028.
- سيُصنع منتج تانديم الضخم لعام 2028 وفقًا لأحجام الألواح القياسية في قطاع الطاقة الشمسية.
- شركة تانديم تتعامل مع خلية السيليكون الأساسية بصفتها جزءًا من التكلفة الإجمالية.
- معظم الألواح الشمسية التجارية الموجودة في السوق اليوم تتراوح كفاءتها بين 22% و24%.
تستعد شركة تانديم بي في الأميركية (Tandem PV) لطرح ألواح شمسية عالية الكفاءة وتحقيق مبيعات مربحة؛ إذ شحنت أول لوح شمسي جاهز للإنتاج قبل أسبوعين، وتتوقع تحقيق مبيعات مُدرّة للإيرادات في وقت لاحق من هذا العام، وفقًا لما صرّح به رئيسها التنفيذي سكوت وارتون.
ولتحقيق الجدوى الاقتصادية، ستبدأ شركة تانديم تنفيذ مشروعات تجريبية مدفوعة الأجر مع منتجي الكهرباء المستقلين في وقت لاحق من هذا العام، بحسب تقرير طالعته منصة الطاقة المتخصصة.
وستبدأ هذه المشروعات مدفوعة الأجر الاختبارات الخارجية اللازمة للجدوى الاقتصادية، التي يقول وارتون إنه يمكن تحقيقها بعد جمع بيانات ميدانية لمدة تتراوح بين 6 و12 شهرًا تقريبًا.
وتتوقّع الشركة الوصول إلى إنتاج ضخم بقدرة غيغاواط في عام 2028، مع إمكان إنتاج لوح شمسي بكفاءة 34% إذا استمر تطور تقنيتها بثبات.
حجم اللوح الشمسي الحالي الجاهز للإنتاج
يبلغ حجم اللوح الشمسي الحالي الجاهز للإنتاج تقريبًا حجم 4 ألواح من فئة فيرست سولار سيريز First Solar Series، في حين سيُصنع منتج شركة تانديم الضخم لعام 2028 وفقًا لأحجام الألواح القياسية بقطاع الطاقة الشمسية.
وكانت مساحة اللوح الشمسي التجريبي، الذي عُرِض في يونيو/حزيران الماضي، 100 سنتيمتر مربع، وفقًا لتقرير نشرته مجلة "بي في ماغازين".
وعند سؤاله عما يجب أن يحدث بين الآن والمبيعات التجارية في وقت لاحق من هذا العام، أوضح الرئيس التنفيذي لشركة تانديم بي في، سكوت وارتون، أن الأمر يتعلّق بتجاوز العقبات الهندسية الأخيرة المتمثلة في ترجمة العمليات من مختبر البحث والتطوير إلى ألواح أكبر بـ60 مرة.
مواجهة التدهور
يُعَد التدهور تقليديًا أكبر مشكلة تواجهها ألواح البيروفسكايت، لكن شركة تانديم بي في تخطط لتقديم ضمان لمدة 30 عامًا مع تدهور لا يتجاوز 1% سنويًا في كفاءة الألواح الشمسية وأدائها.
ويؤكد الرئيس التنفيذي لشركة تانديم بي في، سكوت وارتون، أن أحدث ألواح الطاقة الشمسية الزجاجية لم تُظهر أي تدهور ملحوظ بعد عام من الاختبارات الخارجية.
ويرى أن هذه الألواح ستتميز بمعامل حراري يُعادل نصف معامل أفضل ألواح السيليكون المتوافرة، أي ما يقارب ناقص 0.15% لكل درجة مئوية.
ويكمن العنصر الأساسي في منتج شركة "تانديم بي في" في بنيته الميكانيكية المكدسة رباعية الأطراف (4T)؛ حيث تُرسّب طبقة البيروفسكايت على الزجاج العلوي للوح الشمسي، وليس مباشرةً على خلية السيليكون الموجودة أسفلها.
ويوضح وارتون أنه بالنسبة للوح شمسي وزنه 80 رطلًا (3.62 كيلوغرامًا)، تضاف 5 غرامات من سائل ويمكن وضعها بحجم حبة توت.
ويشير إلى أن اللوح الشمسي أغلى ثمنًا، لكن التكلفة الإضافية لإضافة هذه الغرامات الـ5 أقل من إجمالي الكهرباء الجديدة التي تضيفها الشركة.
ونظرًا إلى أن التصميم لا يعتمد على نوع معين من الخلايا؛ فإن شركة تانديم بي في تتعامل مع خلية السيليكون الأساسية بوصفها جزءًا من التكلفة الإجمالية.
وبُنِيَ لوح تانديم الشمسي، الذي حقق أعلى كفاءة بنسبة 30.4%، على خلية شمسية من نوع ماكسيون آي بي سي، وأثبتت كفاءته مع خلايا تقنية تخميل الطبقة الخلفية بي إي آر سي وتقنية التلامس الخامل بأكسيد النفق توبكون وتقنية الوصلة غير المتجانسة إتش جي تي.
وهذا يتيح للمشترين تحديد تقنية السيليكون التي يفضلونها والحصول عليها محليًا إذا رغبوا في ذلك.
في لوحها الشمسي القياسي الذي بلغت كفاءته 30.4%، جاء ما يقرب من 8% من إجمالي الكفاءة من خلية السيليكون، في حين جاء نحو 22% من طبقة البيروفسكايت، حسب مصادر تابعتها منصة الطاقة المتخصصة.
زيادة كفاءة الألواح الشمسية
ترى شركة تانديم بي مسارًا واضحًا لزيادة كفاءة الألواح الشمسية بنسبة 2% سنويًا دون الحاجة إلى أي إنجازات علمية كبيرة. وبهذا المسار، ستصل كفاءة الألواح الشمسية إلى 37% بحلول عام 2030.
وتشير الشركة إلى كفاءة قصوى نظرية تبلغ 45% لطبقتين من البيروفسكايت فوق السيليكون، و50% لـ3 طبقات، متجاوزةً بذلك نسبة الكفاءة الحالية البالغة 23% في الألواح الشمسية المنتجة بكميات كبيرة.
ومن بين البيانات المهمة التي تم التطرق إليها، إمكان الوصول إلى كفاءة 37% دون أي إنجازات علمية، وذلك بالاعتماد على الهندسة فقط.
ويشير الرئيس التنفيذي لشركة تانديم بي في، سكوت وارتون، إلى العديد من الجوانب التي يمكن تحسينها في مادة البيروفسكايت الأساسية، وأن لدى الشركة فكرة عامة عن طريقة تحقيق ذلك، لكنها لم تُطورها هندسيًا بعد.
ويضيف أن هناك فرصة لتحسين أداء المادتين معًا؛ لأن الشركة تحصل، حاليًا، على نحو 8% فقط من السيليكون مقارنةً بالـ30%، ويرى أنها قادرة على تحقيق نتائج أفضل مع مرور الوقت.
وتستهدف الشركة إنتاج لوح شمسي بقدرة 1000 واط، يحتاج إلى نموذج قياسي بحجم 2384 مليمترًا × 1303 مليمترًا إلى كفاءة 32.3% لتجاوز حاجز الـ1000 واط.
وللتوضيح، فإن أكثر الألواح الشمسية السيليكونية كفاءة في العالم والمتوافرة للبيع حاليًا تبلغ كفاءتها نحو 25% وهي من إنتاج شركتي لونغي LONGi أو أيكو Aiko، في حين أن معظم الألواح الشمسية التجارية الموجودة في السوق، حاليًا، تتراوح كفاءتها بين 22% و24%.
موضوعات متعلقة..
- مادة سحرية تعزز كفاءة الألواح الشمسية.. أرق من شعرة الإنسان
- تقنية تعزّز كفاءة الألواح الشمسية.. كهرباء أكثر نظافة
- تحسين كفاءة الألواح الشمسية بطريقة مبتكرة يزيد إنتاج الكهرباء
اقرأ أيضًا..
- ملف خاص عن مستجدات أسواق الغاز المسال العربية والعالمية
- ملف خاص عن المناجم في الدول العربية
- ملف خاص عن طاقة الرياح في الدول العربية
المصدر:
