تعبر كفاءة الألواح الشمسية عن نسبة كمية طاقة أشعة الشمس الساقطة على سطح الألواح الشمسية إلى كمية الطاقة الكهربائية التي تولدها. ومع التقدم الكبير في تطوير تقنيات صناعة خلايا الألواح الشمسية خلال السنوات الأخيرة، زادت نسبة الكفاءة لأكثر من 20%، حيث حازت شركة “Sun Power” في عام 2021 المرتبة الأولى بتصنيع ألواح شمسية تصل كفاءتها إلى 22.8% بحسب التقييم العالمي لشركات الطاقة الشمسية.
سنتعرف في هذا المقال على كفاءة الألواح الشمسية وما أنواع الخلايا المستخدمة في التصنيع خلال عام 2021.
كفاءة الألواح الشمسية
قامت الشركات المصنعة بإدخال خامات وتقنيات جديدة في تصنيع بنية الخلية الشمسية لرفع كفاءتها لنسب متفوقة، مثل: خلايا نوع IBC وخلايا HJT (اختصاراً لـ heterojunction).
الصورة التي على اليسار عينة لوح شمسي من شركة Trina نوع P يحتوي على خمس بسبارات والصورة التي على اليمين توضح لوح شمسي به العديد عدد أكثر من البسبارات نوع N لشركة LG، فكلما زادت عدد القضبان أو البسبارات كان ذلك أفضل.
حساب كفاءة اللوح الشمسي
تقاس كفاءة الألواح الشمسية في المعاهد والمختبرات تحت ظروف الاختبار القياسية (STC) عند درجة حرارة 25 درجة مئوية، ويتم حساب كفاءة اللوح الشمسي بتقسيم قدرة اللوحة على مساحة اللوح في 1000 واط لكل متر مربع كالتالي:
حيث أن:
Pmax: قدرة اللوح الشمسي.
Area: مساحة اللوح بالمتر المربع.
وتتأثر كفاءة اللوح أيضاً بعدة من ضمنها التغير في درجة الحرارة ومستوى الإشعاع الشمسي ونوع الخلية والترابط بين خلايا اللوح الشمسي.
العوامل المؤثرة على كفاءة الألواح الشمسية
تعتمد كفاءة تشغيل الألواح الشمسية على عدة عوامل خارجية قد تعمل على تدني كفاءة وأداء اللوح الشمسي، ومن هذه العوامل: (اتجاه اللوح الشمسي، درجة الحرارة، الموقع خط العرض، التظليل، الإشعاع W/m2، الغبار والغيوم).
الخلاصة:
قامت العديد من الشركات العالمية بالاعتماد على تقنيات تكنولوجية جديدة في تصنيع الألواح الشمسية لرفع كفاءة الألواح الشمسية، وبالرغم من ذلك إلا أن نسبة الكفاءة ارتفعت لنسب بسيطة وليست بالفارق الكبير
كما أن نسبة الكفاءة التي نراها في ورقة بيانات اللوح الشمسي تكون عند الاختبارات القياسية التي تجريها بعض المختبرات المعتمدة تحت 25 درجة مئوية وقد تتغير الكفاءة بتأثير العوامل الجوية المحيطة باللوح الشمسي.
المصادر والمراجع
- شركات متخصصة بمجال الألواح الشمسية
12 تعليقات