مواصفات ألواح الطاقة الشمسية

تعتبر الطاقة الشمسية من اهم مصادر الطاقة المتجددة التي تستخدم في الوقت الحاضر لتلبية احتياجات الطاقة المختلفة.و مع التقدم التكنولوجي وتطور مواصفات ألواح الطاقة الشمسيةو زيادة الوعي البيئي اصبحت مشاريع الطاقة الشمسية متنوعة و تشمل ثلاث فئات رئيسية: المشاريع على مستوى المرافق (Utility-Scale)، و المشاريع الصناعية و التجارية ( Commercial and industrial)، و المشاريع السكنية (Residential).
الطاقة الشمسية
الطاقة الشمسية هي من أشهر مصادر الطاقة المتجددة، حيث يتم استخراجها من ضوء الشمس باستخدام ألواح الطاقة الشمسية مع عدم اهمال جودة و مواصفات ألواح الطاقة الشمسية ، مما يجعلها مصدر قوي ووفير للطاقة على سطح كوكب الأرض، ويتم تحويل هذه الطاقة إلى طاقة كهربائية باستخدام تقنيات متطورة للألواح الشمسية الكهروضوئية التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء.
مزايا استخدام الطاقة الشمسية
تتنوع تطبيقات الطاقة الشمسية بشكل كبير، مما يجعلها خيارًا مستدامًا ذا فوائد بيئية واقتصادية هائلة. فهي تسهم في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، مما يحد من انبعاثات غازات الدفيئة ويحمي البيئة من التلوث. كما تساعد الطاقة الشمسية في تعزيز الاستدامة الاقتصادية على المدى الطويل من خلال تقليل تكاليف الطاقة وتوفير موارد نظيفة ومتجددة.
إلى جانب ذلك، تُعد التكنولوجيا الشمسية وسيلة فعالة لخلق فرص عمل جديدة في مجالات التصنيع، والتركيب، والصيانة، مما يعزز التنمية الاقتصادية ويدعم الابتكار في قطاع الطاقة المتجددة. ولتحقيق أقصى استفادة من هذه التقنية، من الضروري مراعاة مواصفات ألواح الطاقة الشمسية، التي تلعب دورًا حاسمًا في كفاءة الأنظمة الشمسية وأدائها، حيث تشمل الكفاءة الكهربائية، مقاومة العوامل البيئية، والعمر الافتراضي الطويل الذي يجعلها استثمارًا مستدامًا على المدى البعيد.
الألواح الشمسية
الألواح الشمسية هي الجزء المختص بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية من خلال تأثير كهروضوئي داخل الخلايا الشمسية، وهذه الخلايا مصنوعة من مواد شبه موصلة التي تمتص ضوء الشمس وتطلق الكترونات، مما يولد تيارًا كهربائيًا. وتستخدم الألواح الشمسية في توليد الكهرباء للمنازل والمباني التجارية، وتعد جزءًا أساسيًا من أنظمة الطاقة المتجددة حول العالم.
مواصفات ألواح الطاقة الشمسية
تلعب مواصفات ألواح الطاقة الشمسية دورًا أساسيًا في تحديد كفاءتها وأدائها بشكل عام، حيث تؤثر هذه المواصفات على قدرتها على تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية بكفاءة وفاعلية، ومن ضمن هذه المواصفات المهمة التي يجب مراعاتها عند اختيار الألواح هي:
● القدرة:
تعبر عن مقدار الطاقة التي تستطيع اللوحة الشمسية إنتاجها، فهي تعكس قدرة الأداء المحتمل للوحة تحت ظروف الإضاءة المثالية المستخدمة في الاختبارات القياسية، ويتم قياسها بالواط (W).
● الكفاءة:
تعبر الكفاءة عن مدى قدرة الألواح الشمسية على تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية، وتقاس كنسبة مئوية تتراوح بين 15% و22%، وقد تصل إلى مستويات أعلى من ذلك.
● التقنيات المستخدمة في صناعة الالواح
الالواح الشمسيه هي عصب هذة العملية والاهتمام بمواصفات ألواح الطاقة الشمسية شئ بالغ الاهمية , اليك بعض منها :
1. PERC (P-type)
2. TOPCON (N-type)
تختلف خلايا ال (PERC) عن خلايا ال (TOPCON) من حيث الاداء ب:
1. معامل درجة الحرارة الخاص بقدرة اللوح (Power Temperature Coefficient) حيث تتميز خلايا ال (N-type) بمعامل درجة حرارة منخفضة مقارنة بال PERC .
2. الانخفاض الناتج عن التعرض لاشعة الشمس (Light-induced degradation LID) حيث يباغ الانخفاض الناتج عن التعرض لاشعة الشمس قراية االصفر لخلايا تكنولوجيا ال (N-type) , لذلك نجد ان انخفاض القدرة في السنة الاولى (الذي يشمل الانخفاض السنوي بالاضافة الى الخسائر الناتجة عن التعرض لاشعة الشمس ) في النشرات الفنية لهذه التقنية يساوي 1% مقارنة ب 2% لالواح ال PERC .
3. انخفاض القدرة السنويتتمتع الواح و خلايا تكنولوجيا ال(N-type) بانخفاض قدرة سنوي اقل (-0.2%_ -0.4%) مقارنة بانخفاض قدرة سنوي يبلغ (-0.45% _ -0.55%) لالواح تقنية ال PERC.
● الأبعاد والوزن من أهم مواصفات ألواح الطاقة الشمسية :
تختلف أبعاد الألواح الشمسية من شركة مصنعة إلى أخرى و باختلاف قدرة الالواح، ولكن لا بد أن تتناسب أبعاده مع المساحة المتاحة للتركيب.
● تقنية ثنائي الوجه (Bifacial Solar Panels):
ابتكر الباحثون ابتكارا بالغ الاهمية في تطوير مواصفات ألواح الطاقة الشمسية ثنائية الوجه في محاولة لتحقيق الاستفادة القصوى من الإشعاع الشمسي الساقط على الوجهين الأمامي والخلفي للألواح، مع رفع الجدوى الاقتصادية للمشروعات من خلال توفير مساحات الأرض اللازمة للتركيبات
إذ ينقسم الأشعاع الشمسي الساقط على سطح الأرض إلى أشعة شمسية مباشرة وأخرى منتشرة بفعل تصادمها مع ذرات الغبار وجزيئات الغاز في الغلاف الجوي ، بينما يتمثل النوع الثالث في الأشعة المنعكسة سواء عن الأشعة المباشرة أو المنتشرة (Bifacial Solar Panels)
● تحمل الظروف الجوية:
مواصفات ألواح الطاقة الشمسية تتضمن تصميم يضمن قدرتها على تحمل الظروف الجوية القاسية، بما في ذلك الأمطار والرياح ودرجات الحرارة المرتفعة، بالإضافة إلى توفير مقاومة عالية للماء والغبار، ومن الأفضل أن تكون الألواح قد اجتازت اختبارات التحمل وفق معايير مثل IEC 61215 وIEC 61730، لضمان جودتها وأدائها الفعال في مختلف البيئات.
مستقبل الطاقة الشمسية:
تبشر الطاقة الشمسية بمستقبل واعد، ومدفوع بالتقدم التكنولوجي المستمر وزيادة الوعي بأهمية مصادر الطاقة المتجددة، ومع تحسن كفاءة الألواح الشمسية وانخفاض تكاليف الإنتاج أصبحت هذه الطاقة الخيار الأمثل للأفراد والشركات على حد سواء، فـ الابتكارات في مجال تخزين الطاقة مثل تطوير البطاريات المتقدمة وتعزز من قدرة مواصفات ألواح الطاقة الشمسية على تلبية احتياجات الطاقة في أوقات غياب الشمس، كما أن دعم الحكومات والمبادرات الدولية يلعب دور كبير في تعزيز الاعتماد على الطاقة الشمسية، مما يسهم في تمهيد الطريق لتحول عالمي نحو مصادر طاقة نظيفة ومستدامة.