آخر الأخبار

كل ما تحتاج معرفته عن الألواح الشمسية: دليل شامل لاختيار الأنسب

الطاقة الشمسية
أهم أنواع الألواح الشمسية

تعتبر الألواح الشمسية من أهم مكونات أنظمة الطاقة الشمسية حيث تعد العنصر الأساسي والمسؤول عن تحويل أشعة الشمس الى طاقة كهربائية. وخلال السنوات الأخيرة عرفت تكنولوجيا الألواح الشمسية تطورا كبيرا أدى الى زيادة انتاجها بكميات كبيرة وبأنواع عديدة. هذا التنوع أعطى للمستهلك خيارات كثيرة لاستخدام ما يناسب مشروعه او احتياجاته الطاقية. وفي هذا المقال سنتعرف على مختلف أنواع هذه الألواح مع شرح لأدائها وكفاءتها وتكلفتها، بالإضافة إلى بعض الأنواع المبتكرة.

للمزيد من المعلومات عن الطاقة الشمسية أدعوكم لقراءة هذا المقال: أهم تقنيات الطاقة الشمسية.

الألواح الشمسية أحادية البلورية.

تمتاز هذه التقنية من الألواح الشمسية أحادية البلورية (Monocrystalline Solar Panels) بكونها مصنوعة من بلورة سيليكون واحدة، و التي تسهل تدفق وتحرك الالكترونات. وبفضل هذه التقنية يمكن للألواح الشمسية الاستفادة بشكل فعال من أشعة الشمس.

  • المميزات:
    • اللون: عادة ما تكون هذه الألواح ذات لون اسود.
    • الكفاءة: تعتبر الألواح الشمسية أحادية البلورية من الألواح الأكثر كفاءة في تحويل الطاقة الشمسية الى طاقة كهربائية.
    • التركيب: تعتبر الخيار الأمثل لإنتاج طاقة عالية في المساحات الصغيرة كأسطح المباني السكنية والتجارية.
    • التكلفة: تعد من أعلى تكلفة من حيث السعر مقارنة بالأنواع الأخرى من الألواح.
    • العمر الافتراضي: بالرغم من تكلفتها العالية الا أنها تمتاز بعمر افتراضي طويل قد يتراوح بين 25 و 30 سنة من العمل بالإضافة الى متانتها القوية.

الألواح الشمسية متعددة الكريستالات.

بخلاف الألواح الشمسية أحادية البلورية فإن الألواح الشمسية متعددة الكريستالات (Polycrystalline Solar Panels) تصنع عن طريق صهر عدة بلورات سيليكون مع بعضها البعض لتكوين خلية شمسية واحدة، وهذا ما يجعلها أقل مردودية مقارنة بالألواح أحادية البلورة.

  • المميزات:
    • اللون: تتميز هذه الالواح بلونها الأزرق المميز.
    • الكفاءة: بالرغم من قدرتها على إنتاج طاقة كهربائية معتبرة الا أنها تبقى اقل كفاءة بالمقارنة مع الالواح الشمسية أحادية البلورة. ولكن مع ذلك فقد عرفت هذه الألواح تطورا لافتا حسن من أدائها وكفاءتها.
    • التكلفة: تمتاز الألواح متعددة الكريستالات بتكلفتها المنخفضة مقارنة بنفس الألواح ذات البلورة الواحدة.
    • العمر الافتراضي: تمتع هذا النوع من الألواح أيضا بعمر طويل قد بصل الى 25 عاما.
    • تبقى خيارا مثاليا للأشخاص الذين يبحثون عن توازن بين التكلفة والكفاءة.

الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة.

تتميز الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة (Thin-Film Solar Panels) بسمكها الرقيق جدا حيث لا يتعدى بضع نانومترات مما يجعلها أكثر مرونة وأقل وزنا مقارنة بالأنواع الأخرى من الألواح. ويتم صنعها عن طريق ترسيب عدة طبقات رقيقة جدا من المواد شبه الموصلة على ركائز مثل الزجاج أو البلاستيك أو المعدن. ويعتبر السيليكون الغير متبلور أو تيلوريد الكادميوم أو سيلينيد الإنديوم من أهم المواد التي تدخل في تصنيع هذه الألواح.

  • المميزات:
    • الكفاءة: تعتبر الألواح ذات الأغشية الرقيقة أقل كفاءة، حيث تتطلب مساحة أكبر من أجل انتاج نفس الكمية من الطاقة التي تستطيع الألواح أحادية البلورة أو المتعددة البلورات انتاجها بمساحة أقل.
    • التكلفة: من أبرز مميزاتها أنها أقل تكلفة وأرخص بكثير من الأنواع الأخرى.
    • التطبيقات: تساعد مرونتها الكبيرة وسمكها الرقيق جدا في استخدامها في أماكن يصعب فيها استخدام الألواح الأخرى مثل الأسطح المنحنية أو الأجهزة المحمولة.

الألواح الشمسية ثنائية الوجه. 

تستطيع الألواح الشمسية ثنائية الوجه (Bifacial Solar Panels) الزيادة في توليد كمية إضافية من الطاقة الكهربائية مقارنة بالألواح أحادية الوجه وذلك بفضل قدرتها على امتصاص الضوء من كلا الجانبين أي الوجه المعرض مباشرة لأشعة الشمس والوجه الخلفي الذي يمتص الضوء المنعكس على الأسطح الخلفية للنظام.

  • المميزات:
    • الكفاءة: بفضل قدرتها على امتصاص الضوء من الوجهين يمكن لهذه الألواح أن تولد طاقة إضافية قد تصل الى 27 بالمئة مقارنة مع نظيراتها ذات الوجه الواحد وبذلك تكون أعلى كفاءة ومردودية.
    • التكلفة: نظرا لأنها لتوفرها على وجهين من الخلايا الشمسية فإن تكلفتها أعلى من تكلفة الأنواع التقليدية الأخرى.
    • التطبيقات: يستحسن تركيب هذه الألواح على مساحات قادرة على عكس اشعة الشمس بشكل جيد مثل الأسطح البيضاء أو الأرضيات العاكسة.
    • التركيب: للاستفادة بشكل فعال من الأشعة المنعكسة على الأسطح يجب تركيب هذه الألواح على أنظمة تركيب متخصصة.

أنواع أخرى من الألواح الشمسية.

الألواح الشمسية الذكية.

تعتمد هذه الألواح الشمسية على تقنيات متقدمة وأنظمة ذكية جداً من أجل تحليل أداء النظام وتحسين كفاءته في إنتاج الطاقة الكهربائية. حيث تقوم الأنظمة الذكية لهذه الالواح على توفير معلومات وقياسات دقيقة عن استهلاك الطاقة مما يساعد في توقع الصيانة المناسبة في حالة خلل في النظام.

مبدأ العمل: يتوفر كل لوح من نظام الألواح الشمسية الذكية على محسن طاقة داخل صندوق التوصيلات الخاص به. مما يجعل هذه الألواح تمتاز عن الألواح التقليدية بقدرتها على صيانة النظام والحيلولة دون تأثر إنتاج الطاقة. فمثلا في حالة تعرض احد الألواح لعطل أو للظل فإن ذلك لا يؤثر على باقي الألواح حيث يبقى المشكل محصورا فقط بهذا اللوح.

الألواح الشمسية العائمة.

الألواح الشمسية العائمة هي نوع من الألواح الشمسية المبتكرة والتي تمتاز بقابلية تركيبها على المسطحات المائية مثل البحيرات أو خزانات المياه او السدود المائية. وتعد هذه التقنية جد فعالة في الأماكن التي يصعب تركيبها على الاسطح الأرضية بسبب قلة توفر المساحة الأرضية أو لثمنها الباهض.

الألواح الشمسية العضوية.

تتميز بأنها مصنوعة من مواد كربونية مرنة وخفيفة الوزن، وتعتبر خيارًا مبتكرًا لمجموعة متنوعة من التطبيقات.

أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة.

تجمع هذه التقنية بين الألواح الشمسية ومصدر آخر للطاقة الكهربائية، حيث مثلا يمكن توفير الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل منشئة ما من خلال الألواح الشمسية وفي حالة تعدر ذلك، يتم استخدام الكهرباء الآتية من الشبكة العمومية أو مولد احتياطي يعمل بالبنزين أو الغاز الطبيعي.

خاتمة

يساهم تنوع ووفرة الألواح الشمسية في توفير خيارات متنوعة تلبي مختلف الاحتياجات الخاصة بكل مشروع. حيث يعد اختيار النوع المناسب امرأ بالغ الأهمية لتحقيق أقصى استفادة من الطاقة الشمسية. ومن أجل اختيار صائب يجب دراسة كل نوع على حدة من أجل معرفة مميزاته وعيوبه، بالإضافة الى الأخذ بعين الاعتبار عوامل عدة مثل الكفاءة والتكلفة والمساحة المتاحة.


تعليقات