الألواح الشمسية قبل الميلادتمثل الخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي تقدمًا كبيرًا في تكنولوجيا الطاقة الكهروضوئية. ومن خلال نقل خطوط الشبكة المعدنية من الجزء الأمامي إلى الجزء الخلفي من الخلية، تعمل الألواح الشمسية BC على تقليل إعاقة ضوء الشمس وتعزيز كفاءة التحويل. يوفر هذا الابتكار العديد من الفوائد، بما في ذلك كفاءة التحويل العالية، وتيار دائرة قصر أكبر، وعامل تعبئة عالي، ومقاومة محسنة للتدهور، ومظهر جميل. على الرغم من عملية التصنيع المعقدة والتكاليف المرتفعة، فإن الألواح الشمسية BC تمتلك إمكانات واعدة في سوق الطاقة الشمسية.

أنواع الخلايا الشمسية قبل الميلاد

تشمل الخلايا الشمسية BC أنواعًا مختلفة، بما في ذلك الاتصال الخلفي المتداخل (IBC)، والاتصال السلبي لأكسيد النفق (TBC)، والاتصال المتغاير مع الطبقة الرقيقة الجوهرية (HBC)، والاتصال الخلفي الهجين السلبي (HPBC). يجمع كل نوع بين تقنية BC الأساسية والتطورات الأخرى لتحسين الأداء:

1. خلايا IBC: تتميز خلايا IBC الكلاسيكية بتصميم حيث يتم ترتيب الباعث ومجال السطح الخلفي (BSF) بالتناوب على ظهر الخلية، مما يقلل من إعاقة الضوء ويزيد من الكفاءة. تعد العلامة التجارية Maxeon التابعة لشركة SunPower مثالًا رائدًا، حيث تبلغ طاقتها الإنتاجية عدة جيجاوات وحصة سوقية كبيرة في الولايات المتحدة.

2. خلايا TBC: من خلال الجمع بين تقنيات TOPCon وIBC، تستخدم خلايا TBC ركائز السيليكون من النوع N وتوفر كفاءات تحويل أعلى. تستعد شركات TOPCon الرائدة لإصدار منتجات TBC، بمخرجات طاقة متوقعة تبلغ 600-610 واط.

3. خلايا HBC: تدمج هذه الخلايا تقنيات HJT وIBC، باستخدام أفلام السيليكون غير المتبلور الجوهرية للتخميل، مما يعزز تقليل عيوب السطح مع الحفاظ على ميزة امتصاص الضوء دون عائق لخلايا IBC.

4. خلايا HPBC: تستخدم خلايا HPBC، التي طورتها شركات مثل Longi، ركائز السيليكون من النوع P، مما يوفر حلاً فعالاً من حيث التكلفة مع كفاءة مذهلة وصفات جمالية.

مزايا الألواح الشمسية قبل الميلاد

توفر الألواح الشمسية BC العديد من المزايا المتميزة مقارنة بالخلايا الشمسية التقليدية:

1. الكفاءة المحسنة: من خلال إزالة خطوط الشبكة الأمامية، تعمل الألواح الشمسية BC على زيادة المساحة المتاحة لامتصاص ضوء الشمس، مما يعزز تيار الدائرة القصيرة بنسبة 7٪ تقريبًا مقارنة بالخلايا التقليدية.

2. تصميم مرن وقوي: تسمح الأسلاك الخلفية لألواح BC بتغليف أبسط وأكثر مرونة، مما يحسن مقاومة التشققات الدقيقة وأشكال الضغط الأخرى. على سبيل المثال، تُظهر خلايا HPBC من Longi انخفاضًا بنسبة 48% في إجهاد الحواف مقارنة بالخلايا التقليدية.

3. المظهر الجمالي: مع سطح أمامي موحد وخالي من الشبكة، توفر الألواح الشمسية BC حلاً أكثر جاذبية للمنشآت السكنية والتجارية، مما يجعلها جذابة بشكل خاص للأسواق الموزعة الراقية.

إمكانات السوق والتوقعات المستقبلية

مع اقتراب تكنولوجيا خلايا PERC من حدود كفاءتها، تتوسع الحصة السوقية لتقنيات النوع N مثل خلايا TOPCon وBC. حاليًا، تعتبر خلايا BC في المراحل الأولى من اعتمادها في السوق ولكنها تكتسب قوة جذب نظرًا لكفاءتها ومزاياها المميزة. التحدي الرئيسي الذي يواجه تقنية BC هو تقليل تكاليف الإنتاج. تهدف شركات مثل Aiko Solar إلى تحقيق تكافؤ التكلفة مع خلايا TOPCon بحلول منتصف عام 2024، الأمر الذي من شأنه أن يعزز بشكل كبير القدرة التنافسية لألواح BC.

تعتبر الألواح الشمسية BC مناسبة تمامًا للتطبيقات التي تكون فيها الكفاءة والجماليات ذات أهمية قصوى، كما هو الحال في المركبات والسفن والأقمار الصناعية والمباني ذات قدرة التحميل المحدودة. إذا انخفضت تكاليف التصنيع، يمكن أن تهيمن ألواح BC على سوق الطاقة الشمسية على الأسطح وخارجها. تشير التوقعات إلى أن الحصة السوقية لخلايا BC يمكن أن ترتفع من 1-3% الحالية إلى 10-15% بحلول عام 2025، مع توسع حجم الإنتاج السنوي بحوالي 40 جيجاوات. وتشير بعض التوقعات إلى أن تقنية BC يمكن أن تستحوذ على 30-40% من السوق، وتتعايش مع تقنيات أخرى مثل TOPCon، وHJT، وPERC.

خاتمة

تمثل الألواح الشمسية BC تقدمًا واعدًا في التكنولوجيا الكهروضوئية، حيث توفر كفاءة ومرونة وجاذبية جمالية فائقة. في حين أن تكاليف التصنيع المرتفعة تشكل تحديًا، فإن الجهود المستمرة لتقليل هذه التكاليف يمكن أن تجعل ألواح BC حلاً رائدًا في سوق الطاقة الشمسية العالمية. مع تزايد الطلب على حلول الطاقة الشمسية ذات الكفاءة العالية والجذابة بصريًا، تستعد تكنولوجيا BC للعب دور حاسم في مشهد الطاقة المستقبلي.