عند تقييم الألواح الشمسية للأنظمة الكهروضوئية, سوف تواجه فئتين واسعتين من اللوحات: الألواح الشمسية الكهروضوئية أحادية البلورية مقابل الألواح الشمسية الكهروضوئية متعددة البلورات. توضح هذه المقالة الاختلافات الرئيسية بين هذين النوعين من الألواح الشمسية حتى تتمكن من تحديد أفضل لوحة شمسية لمنزلك.
جدول المحتويات
أنواع الألواح الشمسية
تنقسم الألواح الشمسية الموجودة حاليًا في السوق بشكل أساسي إلى ثلاثة أنواع: كريستال واحد, الكريستالات والأغشية الرقيقة.
الألواح الشمسية أحادية البلورية
السيليكون أحادي البلورية الألواح الشمسية, المعروف أيضا باسم الألواح أحادية البلورية, هي الألواح الشمسية الأكثر شيوعًا المستخدمة في تركيبات الألواح الشمسية على الأسطح اليوم. وهي مصنوعة من بلورة سيليكون نقية واحدة مقطعة إلى شرائح متعددة ولها مظهر موحد ولون أسود عميق. إن استخدام السيليكون النقي يجعلها معروفة بكفاءتها العالية وصغر حجمها, مما يجعلها الأكثر كفاءة في استخدام المساحة والمتانة من بين جميع أنواع الألواح الشمسية الثلاثة.
الألواح الشمسية متعددة البلورات
البولي سيليكون السيليكون الألواح الشمسية مصنوعة من مادة البولي سيليكون, وهو مشتق من بلورات السيليكون المختلفة التي عادة ما يكون لها مظهر أزرق ولها حدود غير منتظمة بين الحبوب. الألواح الشمسية المصنوعة من البولي سيليكون أرخص, ونقاء السيليكون وبنيته أقل من الألواح أحادية البلورة, ولكن هذا يجعلها أيضًا أقل كفاءة من حيث تحويل الطاقة, فضاء, ومقاومة الحرارة.
الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة
بالإضافة إلى أحادي البلورات مقابل متعدد البلورات, هناك ألواح شمسية رقيقة. تتميز الألواح ذات الأغشية الرقيقة بوجود طبقات دقيقة ورقيقة للغاية, وغالبًا ما تتمتع بمزايا من حيث المرونة وخفة الوزن. لا تتطلب كل لوحة دعم الإطار, مما يجعلها أخف وزنا وأسهل في التثبيت. على عكس ألواح السيليكون البلورية, والتي تم توحيد أحجامها 60, 72 و 96 الخلايا, يمكن تصنيع ألواح الأغشية الرقيقة بأحجام مختلفة لتلبية الاحتياجات المحددة. لكن, فهي أقل كفاءة من الألواح الشمسية السيليكونية النموذجية.
ما هي الألواح الشمسية الكهروضوئية أحادية البلورية مقابل الألواح الشمسية متعددة البلورات
الألواح الشمسية أحادية البلورية مقابل الألواح الشمسية متعددة البلورات هما النوعان الأكثر شيوعًا من الألواح الشمسية. كلاهما يستخدم الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من السيليكون, نفس المادة المستخدمة فيها رقائق الالكترونيات. مثل جميع الألواح الشمسية, فهم يلتقطون الطاقة الشمسية ويحولونها إلى كهرباء.
هناك نوعان من ألواح السيليكون أحادية البلورية:
- باعث خامل والاتصال اللاحق (PERC) لوحات: تُستخدم ألواح PERC بشكل شائع في التركيبات على الأسطح. تحتوي الخلايا الكهروضوئية الخاصة بها على طبقة موصلة إضافية في الخلف لزيادة امتصاص الطاقة.
- لوحات على الوجهين: يمكن للألواح ذات الوجهين أن تمتص الضوء على كلا الوجهين ولها معدل امتصاص أعلى من ألواح PERC. عادة ما تكون مخصصة للأنظمة المثبتة على الأرض, ترك جانبي اللوحة مكشوفين. تستخدم الألواح ذات الوجهين أيضًا للمظلات, المظلات والأسطح التجارية البيضاء العاكسة للغاية.
يتم تصنيع ألواح السيليكون متعدد البلورات باستخدام تكنولوجيا الطاقة الشمسية السابقة, لذا فهي أرخص من ألواح السيليكون أحادية البلورية الأحدث. لكن, بسبب التكنولوجيا القديمة, تعتبر الألواح متعددة البلورات أقل كفاءة من نظيراتها الحديثة.
الفرق بين الألواح الشمسية الكهروضوئية أحادية البلورية ومتعددة البلورات
كفاءة الألواح الشمسية أحادية مقابل بولي
تشير كفاءة الألواح الشمسية إلى مدى جودة تحويل الألواح الشمسية للطاقة الشمسية إلى كهرباء, يتم التعبير عنها كنسبة مئوية, كلما زادت الكفاءة, كلما زاد توليد الكهرباء. على سبيل المثال, كفاءة 20% يعني ذلك 20% من الإشعاع الشمسي يتحول إلى كهرباء, بينما المفقودين 80% يتم تحويلها إلى حرارة.
على العموم, تعتبر الألواح الشمسية أحادية البلورة أكثر كفاءة من الألواح الشمسية متعددة البلورات لأنها مقطوعة من السيليكون أحادي البلورة, مما يسهل نقل الحد الأقصى من الكهرباء حول اللوحة بأكملها. تتراوح كفاءة ألواح السيليكون أحادية البلورة بين 15% و 25%, وكفاءة الألواح الشمسية متعددة البلورات أقل, في 14% ل 17%.
ميزة أخرى للألواح الشمسية أحادية البلورة هي أن النقاء البلوري لخلاياها يعني أن إنتاجها يبدأ في وقت مبكر ويتوقف في وقت لاحق مقارنة بالألواح الشمسية متعددة البلورات. هذا النوع من اللوحات ليس فقط أكثر كفاءة, ولكن لديها أيضًا فترة توليد طاقة أطول من الألواح الشمسية متعددة البلورات.
سعر الألواح الشمسية أحادية مقابل بولي
عند مقارنة اللوحات بشكل فردي, تعد الألواح الشمسية أحادية البلورة أكثر تكلفة من الألواح الشمسية متعددة البلورات. عادة ما تكلف الألواح الشمسية متعددة البلورات ما بين $0.40 و $0.50 لكل واط, بينما تبلغ تكلفة الألواح الشمسية أحادية البلورة ما بين $0.50 و $0.80 لكل واط.
لكن هذا لا يعني أن اللوحة الشمسية البلورية الواحدة قد لا تكون خيارك الأفضل, وهيكل السيليكون هو العامل الرئيسي الذي يحدد فرق التكلفة بين هذين النوعين من الألواح الشمسية. لإنتاج الألواح متعددة البلورات, يجب على الشركات المصنعة ببساطة صب السيليكون المنصهر في قالب مربع ثم تقطيع الرقاقات الناتجة إلى خلايا فردية. على العكس من ذلك, من أجل إنتاج ألواح بلورية واحدة, يجب التحكم في تصلب السيليكون بعناية شديدة, وعملية الألواح البلورية المفردة أكثر تعقيدًا, مما يجعل الخلايا الشمسية البلورية المفردة أكثر تكلفة.
عمر
لا يؤثر عادةً نوع خلية السيليكون التي تتكون منها اللوحة الشمسية على عمر اللوحة. عندما يتم صيانتها بشكل صحيح, يمكن لكل من الألواح أحادية البلورات مقابل الألواح متعددة البلورات توليد الكهرباء بكفاءة 25 سنوات أو أكثر.
يأتي كلا النوعين من الألواح الشمسية مع ضمانين, الضمان المادي وضمان الكفاءة. الضمانات المادية عادة ما تكون 15 ل 30 سنوات وتغطية أي أضرار مادية.
جماليات
إن ظهور الخلية الشمسية هو أيضًا نتيجة لبنيتها السيليكونية, والفرق الجمالي الرئيسي بين الألواح الشمسية أحادية البلورات ومتعددة البلورات هو لونها: عادة ما تكون الألواح أحادية البلورة سوداء اللون, بينما قد تظهر الألواح متعددة البلورات باللون الأزرق. يفضل الناس بشكل عام مظهر الألواح الشمسية أحادية البلورة, ويمكن للألواح السوداء أن تمتزج بشكل أفضل مع المزيد من الأسطح.
معامل درجة الحرارة
يشير معامل درجة الحرارة إلى درجة تأثر اللوحة الشمسية بدرجة الحرارة. يتم اختبار جميع الألواح الشمسية في المصنع تحت نفس ظروف الاختبار القياسية (شركة الاتصالات السعودية) لضمان المقارنة العادلة. كلما ارتفع معامل درجة الحرارة, كلما انخفض خرج الطاقة للوحة عند درجات حرارة خارج هذا النطاق.
على العموم, تميل الألواح الشمسية متعددة البلورات إلى أن يكون لها معامل درجة حرارة أعلى, مما يعني أنها أقل إنتاجية في درجات الحرارة المرتفعة. معامل درجة الحرارة للوحة السيليكون أحادية البلورية منخفض ومقاومة الحرارة جيدة.
أيهما أفضل الألواح الشمسية الأحادية أو المتعددة؟
كل نوع من الألواح الشمسية له مزايا وعيوب, وكلاهما يمكن أن يحقق عائدًا جيدًا على الاستثمار. قرارك يعتمد على تفضيلاتك الشخصية, قيود المساحة وخيارات التمويل.
هل تريد لون معين من الألواح الشمسية?
إذا كنت تعتقد أن لون الألواح الشمسية مهم, تذكر أن لون ألواح السيليكون أحادية البلورية مقابل ألواح السيليكون متعدد البلورات ليس هو نفسه. اللوحة البلورية الواحدة سوداء اللون, بينما تكون اللوحة متعددة البلورات باللون الأزرق. يمكنك شراء الألواح الشمسية التي تناسب ذوقك.
ما هي المساحة المتوفرة لديك للألواح الشمسية؟?
إذا كان حجم النظام الكهروضوئي الخاص بك محدودًا بالمساحة المتاحة على سطح منزلك, تعد ألواح السيليكون أحادية البلورية الأكثر كفاءة خيارًا جيدًا. وينطبق الشيء نفسه على التطبيقات التي تتطلب مساحة وطاقة أقل, مثل تشغيل RVS والأجهزة الصغيرة. يمكن أن يساعدك دفع مبلغ إضافي مقابل ألواح السيليكون أحادية البلورية الأكثر كفاءة في زيادة توليد الطاقة لديك على المدى الطويل. إذا كان لديك مساحة كبيرة على السطح أو تقوم بتركيب طاقة شمسية مثبتة على الأرض, قد تكون الألواح متعددة البلورات الأقل كفاءة خيارًا أكثر اقتصادا.
ما هي ميزانيتك وخيارات التمويل مثل؟?
ستؤثر كيفية تمويل نظامك أيضًا على نوع اللوحة التي تختارها. الألواح الشمسية متعددة البلورات أرخص, لكن الألواح الشمسية أحادية البلورة أكثر إنتاجية. إذا كان لديك إمكانية الوصول إلى خيار قرض الطاقة الشمسية بسعر فائدة مناسب, يمكنك تمويل تركيب الطاقة الشمسية واستخدام مدخرات المرافق لسداد القرض. في هذه الحالة, إن دفع المزيد مقابل الألواح الشمسية أحادية البلورة الفعالة يمكن أن يحقق عائدًا أعلى على استثمارك في الطاقة الشمسية.
خاتمة
باختصار, سواء اخترت ألواح السيليكون أحادية البلورية أو متعددة البلورات, كل هذا يتوقف على مساحة السطح الخاص بك, الميزانية والتفضيل الشخصي. لوحة واحدة أكثر كفاءة, يتطلب مساحة أقل, ولكن تكاليف أكثر. تعتبر الألواح الشمسية المصنوعة من البولي سيليكون أقل كفاءة وتتطلب مساحة أكبر على السطح, لكنها أرخص.
تقدم معظم شركات الطاقة الشمسية الألواح الكهروضوئية الشمسية أحادية البلورات مقابل الألواح الشمسية متعددة البلورات. ابدأ رحلتك الشمسية مع GYCX Solar اليوم. يمكنك محاولة ملء النموذج أدناه للحصول على عرض أسعار وسنقوم بتوصيلك بشركات الطاقة الشمسية المحلية التي ستتنافس على عملك من خلال عرض أسعار للطاقة الشمسية مصمم خصيصًا لتلبية احتياجاتك. أكثر من 10 يزور مليون شخص EnergySage كل عام للتعرف على المزيد, شراء والاستثمار في الطاقة الشمسية.
التعليمات
هل ما زالت تكنولوجيا الخلايا الشمسية تتحسن؟?
في الوقت الحالي, يدرس العديد من العلماء كيفية تحسين كفاءة الخلايا الشمسية. على سبيل المثال, المختبر الوطني للطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة (المختبر الوطني) هي شركة رائدة في أبحاث الخلايا الشمسية عالية الكفاءة.
هل يمكن خلط الخلايا الشمسية أحادية البلورية مع الخلايا الشمسية متعددة البلورات؟?
من الناحية الفنية, نعم. يمكنك مزج الخلايا الشمسية أحادية البلورية مع الخلايا الشمسية متعددة البلورات, ولكن لا ينصح به لأن الخلايا الأخرى توفر خصائص كهربائية مختلفة لكل لوحة. إذا كنت مهتمًا بخلطها بسبب موقف معين, من الأفضل الاتصال بفني كهربائي أو عامل تركيب محترف. عوامل مثل الجهد, القوة الكهربائية, ويجب النظر بعناية في التيار لكل نوع من أنواع اللوحات.
ما هي مزايا الخلايا والألواح أحادية البلورية؟?
تتمتع الخلايا والألواح أحادية البلورة عادةً بأعلى كفاءة, عادة في نطاق 15 ل 20 بالمائة أو أعلى. فضلاً عن ذلك, لديهم إنتاج طاقة أعلى لكل قدم مربع من خيارات البولي سيليكون, مما يوفر المساحة. كما أنها تميل إلى أن تكون أكثر فعالية في الطقس الدافئ, وهو مثالي إذا كنت تعيش في مناخ معتدل إلى دافئ. أخيراً, بسبب المقاومة الحرارية الأفضل لألواح السيليكون أحادية البلورية, من المتوقع أن تتمتع بعمر خدمة أطول وعادةً ما يكون لها ضمان لمدة 25 عامًا. لمزيد من المعلومات حول العمر المتوقع لأنواع اللوحات المختلفة, يرجى قراءة مقالتنا عن العمر الإنتاجي للألواح الشمسية.
أي نوع من الألواح الشمسية يعمل بشكل أفضل في المناخات الحارة？
تتميز ألواح السيليكون أحادية البلورية بمعامل درجة حرارة منخفضة, مما يعني أنها تستطيع تحمل درجات الحرارة المرتفعة. لوحة واحدة تعمل بشكل جيد في الحرارة, البيئات الجافة. لكن, فهي تتأثر بانخفاض درجات الحرارة.
ما هو الفرق بين الألواح الشمسية الكهروضوئية أحادية البلورية ومتعددة البلورات؟?
ينعكس الفرق بين الألواح الشمسية أحادية البلورات ومتعددة البلورات في العديد من الأماكن, مثل سعر الألواح الشمسية أحادية مقابل بولي, كفاءة, مظهر, إلخ. تستخدم الألواح الشمسية متعددة البلورات خلايا زرقاء مصنوعة من بلورات السيليكون المتعددة وهي أقل كفاءة ولكنها أرخص. تحتوي الألواح أحادية البلورية على خلايا سوداء مصنوعة من مادة أحادية البلورية, وهي توفر كفاءة أعلى بسعر أعلى.
