ما هي التقنيات الرائجة في مجال الخلايا الكهروضوئية في السنوات الأخيرة؟
تقنية قطع الأسلاك الماسية
تمثل عملية تقطيع السيليكون البلوري جزءًا كبيرًا من تكاليف صناعة الخلايا الكهروضوئية غير المتعلقة بالسيليكون. يُعدّ القطع بسلك الماس طريقةً حديثةً لتقطيع رقائق السيليكون بسرعة عالية، حيث يستخدم سلكًا مطليًا بالماس. وبالمقارنة مع طريقة التقطيع التقليدية باستخدام المعجون، يُعدّ القطع بسلك الماس أكثر فعالية من حيث التكلفة. وقد اعتمدت صناعة السيليكون أحادي البلورة هذه التقنية بشكل كامل، ويتسارع الانتقال من استخدام المعجون إلى سلك الماس في صناعة السيليكون متعدد البلورات.
خلايا PERC (تقنية الباعث المُخَمَّل والخلايا الخلفية)
تتميز خلايا PERC بطبقة التخميل الموجودة على سطحها الخلفي، والتي تقلل من إعادة تركيب الإلكترونات وتحسن انعكاس الضوء. وبحلول نهاية عام 2018، بلغت الطاقة الإنتاجية العالمية لخلايا PERC حوالي 70 جيجاواط، مع إنتاج سنوي يتجاوز 55 جيجاواط. ومن المتوقع أن تقترب الطاقة الإنتاجية العالمية لخلايا PERC من 100 جيجاواط بحلول عام 2019، مما يحافظ على مكانتها الرائدة في منتجات الطاقة الشمسية عالية الكفاءة.
تقنية "سلك الماس + السيليكون الأسود"
تعمل تقنية السيليكون الأسود على تحسين امتصاص الضوء وتعزيز كفاءة الخلايا عن طريق تقليل انعكاس السطح من خلال عمليات تشكيل إضافية. توفر تقنية السيليكون الأسود الجاف أعلى معدلات زيادة الكفاءة، ولكنها تتطلب استثمارًا رأسماليًا كبيرًا. أما تقنية السيليكون الأسود الرطب، الأقل تكلفة، فتُحقق زيادة في الكفاءة تتراوح بين 0.3% و0.5%، وهي تكتسب رواجًا متزايدًا.
تقنية الخلايا ثنائية الوجه
تمثل الخلايا ثنائية الوجه إنجازًا هامًا في السنوات الأخيرة. تمتص هذه الخلايا الضوء من كلا الجانبين، مما يزيد من إنتاج الطاقة بنسبة تتراوح بين 10% و25% تبعًا للظروف البيئية. وقد شهد إنتاج الخلايا ثنائية الوجه أحادية البلورة من النوع N توسعًا ملحوظًا في السنوات الأخيرة.
تقنية MBB (متعددة القضبان)
تستخدم هذه التقنية 12 قضيب توصيل، مما يحسن من تجميع التيار، ويقلل من الفاقد الداخلي، ويقلل من التظليل، مما يزيد من طاقة الوحدة بمقدار 5 واط على الأقل. كما أنها تقلل من احتمالية حدوث تشققات دقيقة وتحسن الأداء حتى عند حدوث تلف طفيف.
تقنية الخلايا المتداخلة
تستخدم وحدات الخلايا المتداخلة خلايا مقطعة مرتبة بإحكام، مما يسمح بزيادة عدد الخلايا بنسبة 13% في نفس المساحة. هذا التصميم يلغي الحاجة إلى لحام الشرائط، مما يقلل من فقدان المقاومة ويزيد بشكل ملحوظ من طاقة الخرج.
تقنية الخلايا نصف المقطوعة
تُقلل الخلايا النصفية من فقد التيار وتُحسّن إنتاج الطاقة بحوالي 10 واط مقارنةً بالخلايا الكاملة. إضافةً إلى ذلك، تعمل الخلايا النصفية بدرجة حرارة أقل، حيث تكون درجة حرارة النقاط الساخنة فيها أقل بحوالي 25 درجة مئوية من نظيراتها ذات الخلايا الكاملة.
