حققت شركة ترينا سولار الصينية رقماً قياسياً عالمياً جديداً في كفاءة الألواح الشمسية التجارية بنسبة 29.2% وبقدرة قصوى تبلغ 907 واط، باستخدام تقنية البيروفسكايت-سليكون المزدوجة — متجاوزة الرقم السابق لشركة كيو سيلز الكورية البالغ 28.6%. هذا الإنجاز يضع الصين مرة أخرى في صدارة سباق الطاقة الشمسية العالمي.
ما هي تقنية البيروفسكايت-سليكون المزدوجة؟
تعتمد تقنية البيروفسكايت-سليكون المزدوجة (Perovskite-Silicon Tandem) على تركيب طبقتين من المواد المختلفة فوق بعضها البعض لالتقاط طيف أوسع من أشعة الشمس. طبقة البيروفسكايت تمتص الأطوال الموجية عالية الطاقة، بينما طبقة السليكون تلتقط الضوء الذي يمر عبرها. هذا التصميم يسمح للخلية بتحويل المزيد من طاقة الشمس إلى كهرباء مقارنة بالألواح التقليدية.
طورت ترينا سولار أيضاً هيكلاً جديداً للتوصيل بين الطبقتين يقلل من فقدان الطاقة ويحسن تدفق التيار الكهربائي عبر الخلية، مما ساعد على دفع الكفاءة إلى مستويات قياسية.
الأرقام القياسية بالتفصيل
- كفاءة تحويل 29.2% على رقاقات كاملة الحجم (210 مم) — معيار صناعي تجاري
- كفاءة 32.6% على خلايا نصف الحجم
- قدرة قصوى 907 واط لكل لوح — ارتفاعاً من الرقم السابق 808 واط
- تتجاوز الرقم القياسي لشركة كيو سيلز الكورية (28.6%)
ما يميز هذا الإنجاز أنه تحقق على رقاقات بحجم 210 مم المستخدمة في الإنتاج التجاري، وليس على خلايا مختبرية صغيرة الحجم. هذا يعني أن التكنولوجيا جاهزة للإنتاج الضخم على نطاق صناعي.
لماذا هذا مهم؟
الألواح الشمسية التجارية المتوفرة حالياً في السوق تعمل بكفاءة تتراوح بين 21% و23% فقط. هذا يعني أن اللوح الجديد من ترينا سولار ينتج طاقة أكثر بنسبة 30-40% من نفس المساحة. بالنسبة للمشاريع التجارية والصناعية الكبيرة، هذا يترجم إلى:
- تقليل المساحة المطلوبة للمشاريع الشمسية بنسبة تصل إلى 30%
- خفض التكلفة الإجمالية للكهرباء المولدة (LCOE)
- زيادة العائد على الاستثمار في مشاريع الطاقة الشمسية
منافسة عالمية على تاج الكفاءة
في العام الماضي، حققت شركة كيو سيلز الكورية رقماً قياسياً بكفاءة 28.6% باستخدام تصميم مماثل يجمع بين البيروفسكايت والسليكون. لكن الصين استعادت التاج العالمي بفضل هذا الإنجاز الجديد. شركات صينية أخرى مثل لونغي (LONGi) وجينكو سولار (JinkoSolar) تحقق أيضاً أرقاماً قياسية متتالية، حيث سجلت جينكو 34.82% على خلايا البيروفسكايت-توبكون المزدوجة، بينما وصلت لونغي إلى 34.85%.
من المختبر إلى السوق
على عكس العديد من الأرقام القياسية السابقة التي تحققت فقط على خلايا مختبرية صغيرة، فإن إنجاز ترينا سولار تحقق على رقاقات تجارية بالحجم الكامل. هذا يعني أن الطريق إلى الإنتاج الضخم أقصر مما كان متوقعاً. شركات مثل Oxford PV البريطانية بدأت بالفعل شحن ألواح البيروفسكايت للعملاء في الولايات المتحدة وأوروبا بكفاءة تصل إلى 24.5%.
تواجه تقنية البيروفسكايت تحديات تتعلق بالمتانة والاستقرار على المدى الطويل عند التعرض للرطوبة والحرارة والأشعة فوق البنفسجية. لكن التقدم المستمر في الأبحاث والتطوير يجعل هذه التحديات قابلة للحل.
ماذا يعني هذا لقطاع الطاقة في الخليج؟
مع كون دول الخليج من أكثر المناطق تعرضاً للإشعاع الشمسي في العالم، فإن تحسين كفاءة الألواح الشمسية له تأثير مباشر على جدوى مشاريع الطاقة المتجددة في المنطقة. الألواح عالية الكفاءة تعني إنتاج المزيد من الكهرباء من نفس المساحة، وهو أمر بالغ الأهمية في ظل ارتفاع درجات الحرارة التي تؤثر سلباً على أداء الألواح التقليدية.
سلطنة عُمان، التي تستهدف الوصول إلى 30% طاقة متجددة بحلول 2030 ضمن رؤية عُمان 2040، ستستفيد بشكل كبير من هذه التطورات التكنولوجية. مشاريع الطاقة الشمسية الكبيرة مثل مشروع عبري 500 ميجاواط ومشروع محوت والدقم الهجين بقدرة 2.7 جيجاواط ستستفيد من الألواح الأعلى كفاءة لتوليد المزيد من الكهرباء بتكلفة أقل.
الأسئلة الشائعة
ما هي تقنية البيروفسكايت في الألواح الشمسية؟
البيروفسكايت هي فئة من المواد ذات بنية بلورية مميزة تشبه الماس. يمكن لخلايا البيروفسكايت الشمسية تحويل طيف أوسع من ضوء الشمس إلى كهرباء مقارنة بالسليكون التقليدي. يمكن تطبيقها في طبقات رقيقة جداً، مما يسمح برشها أو طباعتها على أفلام مرنة أو نوافذ أو أسطح مبانٍ منحنية.
هل ألواح البيروفسكايت متوفرة تجارياً؟
نعم، بدأت بعض الشركات في إنتاج وشحن ألواح البيروفسكايت تجارياً. شركة Oxford PV البريطانية تشحن ألواحاً بكفاءة 24.5% للعملاء في الولايات المتحدة وأوروبا. كما افتتحت شركة Tandem PV الأمريكية مصنعاً تجريبياً في كاليفورنيا بطاقة 40 ميجاواط سنوياً. لكن الإنتاج على نطاق واسع لا يزال في مراحله المبكرة.
ما الفرق بين كفاءة الخلية وكفاءة اللوح؟
كفاءة الخلية تقاس على خلية شمسية واحدة، بينما كفاءة اللوح تقاس على اللوح الكامل (الذي يحتوي على عشرات الخلايا). عادة ما تكون كفاءة اللوح أقل من كفاءة الخلية بسبب المسافات بين الخلايا والخسائر في التوصيلات. إنجاز ترينا سولار (29.2%) هو كفاءة اللوح الكامل، مما يجعله أكثر أهمية من الناحية التجارية.
كم تكلفة ألواح البيروفسكايت مقارنة بالألواح التقليدية؟
من المتوقع أن تكون ألواح البيروفسكايت أقل تكلفة من ألواح السليكون التقليدية على المدى الطويل، لأنها يمكن تصنيعها في درجة حرارة الغرفة باستخدام أحبار قابلة للطباعة، مما يخفض تكاليف الإنتاج بشكل كبير. حالياً، الألواح التجارية من البيروفسكايت أغلى ثمناً بسبب حداثة التكنولوجيا، لكن الفجوة السعرية تتقلص بسرعة.
الخلاصة
إنجاز ترينا سولار الجديد بكفاءة 29.2% يمثل قفزة نوعية في تكنولوجيا الطاقة الشمسية. مع اقتراب ألواح السليكون التقليدية من حدودها النظرية (33%)، تقدم تقنية البيروفسكايت-سليكون المزدوجة طريقاً واعداً لتجاوز هذه الحدود وتحقيق كفاءات تتجاوز 40%. هذا التطور يبشر بمستقبل مشرق للطاقة المتجددة في سلطنة عُمان ومنطقة الخليج بأكملها.
للحصول على استشارة مجانية حول حلول الطاقة الشمسية لمشروعك التجاري في سلطنة عُمان، تواصل معنا — الضوء للطاقة المستدامة.
