ما هو اللوح الشمسي الأحادي (أحادي البلورية)؟
اللوح الشمسي الأحادي عبارة عن وحدة كهروضوئية يتم قطع خلاياها الشمسية من بلورة سيليكون واحدة متصلة (سبيكة سيليكون مزروعة باستخدام طريقة Czochralski)، مما يضمن أن كل خلية تمتلك بنية شبكية بلورية موحدة.
وهذا يعني أن خلايا اللوحة مصنوعة من مادة السيليكون الأحادية، مما يسمح للإلكترونات بالتحرك بحرية أكبر داخل الشبكة (عدد أقل من الحدود الحبيبية). وبالتالي، بالمقارنة مع مادة السيليكون متعدد الكريستالات، يمكن تحقيق كفاءة تحويل طاقة أعلى لكل وحدة مساحة.
المزايا الأساسية للتطبيقات على النطاق التجاري
1. كفاءة عالية/تحسين المنطقة: تحقق الوحدات الأحادية عادةً كفاءة تحويل تتراوح بين 20 و241 تيرابايت في ظل ظروف الاختبار القياسية (STC)، مما يتيح توليد المزيد من الكهرباء من مساحة محدودة على السطح أو الأرض.
بالنسبة للمشاريع ذات مساحات التطوير المحدودة (الأسطح والواجهات والمواقع الضيقة)، يلزم عدد أقل من الوحدات لتلبية نفس هدف الكيلوواط/ساعة، وبالتالي تقليل تكاليف الكيلوواط الواحد لتركيب الهياكل والكابلات ومكونات توازن النظام (BOS).
2. أداء متفوق في البيئات القاسية: تُظهر هذه الوحدات عمومًا معاملات درجة حرارة أفضل (أي تدهور أقل للطاقة في درجات الحرارة العالية) وتتفوق على الأنواع البلورية ذات المستوى المنخفض في ظروف الإضاءة المنخفضة/المظللة جزئيًا.
3. عمر أطول/موثوقية أعلى: بالاستفادة من عمليات التصنيع الناضجة ومواد السيليكون الممتازة، تقدم الوحدات الأحادية عادةً ضمانات أداء لمدة 25 عامًا مع معدلات تدهور سنوية أقل (حوالي 0.51 تيرابايت 3 تيرابايت/سنة) مقارنة بالبدائل منخفضة التكلفة.
4. الجماليات وقيمة العلامة التجارية: من من منظور المبنى التجاري أو المستأجر، يتماشى المظهر الداكن الموحد للوحدات الأحادية بشكل أفضل مع متطلبات التصميم المعماري أو العلامة التجارية (على سبيل المثال، أنظمة الطاقة الشمسية المرئية على الأسطح).
سيناريوهات التطبيق التجاري النموذجي
مثالية لأسطح المنازل المسطحة أو المقيدة حيث يكون كل متر مربع ذو قيمة (مباني المكاتب والمستودعات ومراكز البيع بالتجزئة).
مناسبة للعقارات ذات القيمة العالية أو المباني التي تواجه المستأجرين حيث تكون الجماليات بالغة الأهمية (ألواح ذات إطار داكن، وألواح سوداء بالكامل).
المشاريع التي يكون فيها عمر النظام، ومخاطر التشغيل والصيانة، وأهلية الضمان/التمويل أمرًا بالغ الأهمية - على سبيل المثال، عقود الإيجار، واتفاقيات شراء الطاقة، والمشتريات الهندسية والإنشاءات التجارية.
تركيبات الشبكات الصغيرة أو خارج الشبكة، حيث تقلل الكفاءة العالية من البصمة وتقلل من تكاليف توازن النظام.
العوامل التي يجب أن تزنها فرق المشتريات
التكاليف الأولية: تفرض الوحدات الأحادية أسعارًا أعلى من الوحدات متعددة الكريستالات أو وحدات الأغشية الرقيقة بسبب عمليات التصنيع الأكثر تعقيدًا (نمو السبيكة الأحادية، وقطع الرقاقات، وخسائر الإنتاجية).
استراتيجية التكلفة مقابل المساحة: إذا كانت هناك مساحة كافية منخفضة التكلفة على السطح/الأرض متوفرة وكانت تكاليف توازن النظام هي السائدة، فقد تحقق الوحدات ذات الكفاءة المنخفضة تكلفة تركيب أقل لكل كيلوواط حتى مع انخفاض استخدام المساحة.
مسائل التقسيم التقني: “الأحادية” هي فئة واسعة تشمل العديد من الأنواع الفرعية (خلايا أحادية اللون (PERC، النوع N، ثنائية الوجه، خلايا نصف مقطوعة، إلخ). تشمل عوامل التقييم الرئيسية نوع الخلية، ومعدل التدهور، وشروط الضمان، ومخاطر النقاط الساخنة.
ليس الخيار الأمثل لجميع السيناريوهات: قد تكون التقنيات البديلة (مثل الأغشية الرقيقة أو الخلايا الكهروضوئية المدمجة في المباني أو أنظمة التتبع) أكثر ملاءمة في السيناريوهات التي تعاني من التظليل الشديد أو درجات الحرارة الشديدة أو تكاليف الأرض المنخفضة للغاية.
