ترينا سولار هي شركة دولية رائدة في مجال الوحدات والحلول والخدمات الكهروضوئية. قبل بضعة أيام، أعلنت عن إنشاء مركز البحث والتطوير الرئيسي للعلوم والتكنولوجيا الكهروضوئية (PVST) رقم قياسي جديد بكفاءة 24,13٪ مساحة إجمالية للسيليكون أحادي البلورية ، خلية شمسية من النوع N (c-Si) بمساحة كبيرة (156 × 156 مم 2) تلامس خلفي متداخل (IBC).
تم تصنيع اللوحة الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورية من النوع N والتي حطمت الأرقام القياسية من ركيزة كبيرة من السيليكون Cz (Czochralski) المشبعة بالفوسفور. من خلال عملية صناعية منخفضة التكلفة IBC ، باستخدام تقنيات المنشطات والمعدنة التقليدية المطبوعة بالكامل على الشاشة.
حققت اللوحة الشمسية مقاس 156 × 156 مم2 كفاءة مساحة إجمالية قدرها 24,13% وفقًا لـ تم إجراء قياس مستقل بواسطة مختبرات تكنولوجيا السلامة الكهربائية والبيئية اليابانية (JET).
الخصائص والنتائج التقنية
تبلغ المساحة الإجمالية للخلية الشمسية IBC 243,3 سم 2؛ تم إجراء هذا القياس دون أي فتحة. تتميز خلية إعداد السجلات بالميزات التقنية الرئيسية التالية: جهد الدائرة المفتوحة (Voc) يبلغ 702,7 مللي فولت، واحد كثافة تيار الدائرة القصيرة (Jsc) تبلغ 42,1 مللي أمبير/سم2 وعلى عامل التعبئة (FF) بنسبة 81,47%.
تمثل هذه النتائج تقدمًا تكنولوجيًا كبيرًا وتوضح إمكانات هذا النوع من الخلايا للتطبيقات التي تكون فيها الكفاءة والاستخدام أمرًا أساسيًا. ومع استمرار التطورات، فمن المحتمل أن نشهد تحسينات مستمرة في قوة وكفاءة ومتانة هذه الأنواع من الخلايا الشمسية.
إنجازات ترينا سولار
في فبراير 2014، أعلنت ترينا سولار والجامعة الوطنية الأسترالية (ANU) بشكل مشترك عن رقم قياسي 24,37٪ كفاءة الفتح على خلية شمسية IBC على نطاق مختبري تبلغ مساحتها 4 سم مربع، تم تصنيعها على ركيزة من النوع N باستخدام طريقة المنطقة العائمة (FZ) واستخدام نقش الطباعة الحجرية الضوئية.
وفي أواخر عام 2014، أعلنت ترينا سولار إجمالي كفاءة مساحة 22,94٪ للنسخة الصناعية من الخلية الشمسية IBC كبيرة الحجم (156 × 156 مم2، مع ركيزة 6 بوصة). في أبريل 2016، قدمت ترينا سولار خلية شمسية IBC محسنة وصناعية ومنخفضة التكلفة بكفاءة مساحة إجمالية تبلغ 23,5%.
سجل كفاءة المساحة الإجمالية نسبة 24,13% هي أقل بنسبة 0,24% فقط من الرقم القياسي لكفاءة فتحة المساحة الصغيرة في مختبر الخلايا، والذي تم تسجيله بشكل مشترك من قبل ترينا سولار والجامعة الوطنية الأسترالية. يوضح هذا الهامش الصغير القدرة الرائعة لتقنية IBC على تقليل خسائر الكفاءة المرتبطة عادةً بحواف الخلايا ومناطق الاتصال الكهربائية، مما يقلل من كفاءة المساحة الإجمالية مقارنة بكفاءة الفتحة.
في الصناعة الكهروضوئية، حيث يعد الابتكار أمرًا حيويًا، تواصل ترينا سولار التركيز على التطوير التقنيات المتطورة مع زيادة كفاءة الخلية وانخفاض تكلفة النظام. هدفها هو نقل التقدم المحرز في المختبر بسرعة إلى الإنتاج التجاري. وهذا سيسمح لنا بتقديم حلول للطاقة الشمسية أكثر كفاءة ويمكن الوصول إليها.
التطورات الهامة الأخرى في مجال الطاقة الشمسية
البيروفسكايت: مستقبل الطاقة الشمسية
بالإضافة إلى التقدم الذي تم إحرازه في خلايا السيليكون، يتم تقديم البيروفسكايت باعتبارها المادة الثورية التي يمكن أن تحل بعض القيود المفروضة على الخلايا الشمسية التقليدية. خلايا السيليكون الشمسية، رغم كفاءتها، مصنوعة من مادة يصعب العثور عليها في الطبيعة في شكلها النقي. بالإضافة إلى ذلك، فهي صلبة وثقيلة، مما يحد من تكيفها مع التطبيقات المختلفة.
البيروفسكايت وهي فئة واسعة من المواد ذات البنية البلورية، والتي يمكن تصنيعها بسهولة وبتكلفة منخفضة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن لديهم إمكانات كبيرة لزيادة كفاءة الألواح الشمسية المصنوعة تقليديًا من السيليكون. ولأنها مرنة وخفيفة الوزن، يمكن دمجها بشكل أفضل في أشكال وتطبيقات مختلفة.
ومع ذلك، فإنهم يواجهون حاليًا تحديين رئيسيين: اندماجها في الإنتاج الضخم لم يتم إثباتها بشكل كامل، وفي ظل الظروف الحقيقية، فإنها تميل إلى التحلل بسرعة أكبر.
الحبر الكهروضوئي: نهج مبتكر
للتغلب على مشاكل تحلل البيروفسكايت، قام العلماء في المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) في الولايات المتحدة بتطوير حل ذكي:حبر ضوئي'. ستسمح هذه التقنية بدمج البيروفسكايت في عمليات الإنتاج الضخم الآلية، مما يجعل تصنيعها على نطاق واسع أكثر قابلية للتطبيق.
بدأ هذا البحث بصيغة بيروفسكايت بسيطة مكونة من ميثيل الأمونيوم والرصاص واليود. تم إجراء العديد من التعديلات على العملية، مثل إدراج المذيبات السلبية والتي تعمل على تسريع عملية إنشاء بلورات البيروفسكايت، مما يؤدي إلى حل أرخص وأسرع لإنتاج الألواح الشمسية عالية الكفاءة.
تأثير هذه التطورات يمكن أن يحدث ثورة في صناعة الطاقة الشمسيةوخفض التكلفة وتحسين كفاءة الأجهزة الكهروضوئية. ومع البيروفسكايت، يمكن تجاوز الحدود الحالية لتكنولوجيا الطاقة الشمسية في المستقبل القريب.
التقنيات الجديدة في البانوراما الشمسية
إن سجل الكفاءة الذي حققته شركة ترينا سولار ليس حالة معزولة في صناعة الطاقة الكهروضوئية. في السنوات الأخيرة، ركزت العديد من الشركات جهودها على تجاوز حدود تكنولوجيا الطاقة الشمسية، حيث حققت شركات مثل JinkoSolar كفاءة بنسبة 24,9٪ في خلاياها أحادية البلورية من النوع N. تمامًا مثل Trina Solar، أظهرت JinkoSolar التقدم في علوم المواد والتكامل التكنولوجيات الجديدة في العمليات الصناعية يمكن أن تؤدي إلى قفزة كبيرة في الكفاءة.
وهذا يمثل منافسة مستمرة يسعى فيها كبار اللاعبين في الصناعة إلى تحسين تكنولوجيا الطاقة الشمسية، ليس فقط من حيث الكفاءة، ولكن أيضًا من حيث المتانة والاستدامة وتكلفة الإنتاج.
مع تطوير مواد وتقنيات جديدة مثل TOPCon وHJTومن المرجح أن نشهد قريبًا موجات جديدة من منتجات الطاقة الشمسية تتجاوز معايير الكفاءة الحالية بكثير. لقد بدأت المنافسة على الخلايا الكهروضوئية الأكثر كفاءة للتو، وسيكون المستهلكون وسوق الطاقة المتجددة هم المستفيد الأكبر من هذا السباق التكنولوجي.
باختصار، إن التقدم الذي حققته شركة ترينا سولار وغيرها من الشركات في هذا القطاع يقودنا إلى مستقبل طاقة أنظف وأكثر كفاءة ويمكن الوصول إليه. مدفوعة بالابتكار، تواصل الطاقة الشمسية التقدم نحو دور متزايد الأهمية في مصفوفة الطاقة العالمية.