الطاقة الشمسية رخيصة الثمن وعلى وشك أن تصبح أكثر قوة

بعد التركيز لعقود من الزمن على خفض التكاليف ، تحول صناعة الطاقة الشمسية الانتباه إلى إحراز تقدم جديد في التكنولوجيا.

قضت صناعة الطاقة الشمسية عقودًا في خفض تكلفة توليد الكهرباء مباشرة من الشمس.الآن تركز على جعل اللوحات أكثر قوة.

مع المدخرات في تصنيع المعدات التي وصلت إلى مستوى عالٍ والضغط في الآونة الأخيرة بسبب ارتفاع أسعار المواد الخام ، يكثف المنتجون العمل على التقدم التكنولوجي - بناء مكونات أفضل واستخدام تصميمات متطورة بشكل متزايد لتوليد المزيد من الكهرباء من نفس الحجم من مزارع الطاقة الشمسية.ستؤدي التقنيات الجديدة إلى مزيد من التخفيضات في تكلفة الكهرباء ".

الشريحة الشمسية

تباطأ انخفاض تكلفة الألواح الكهروضوئية في السنوات الأخيرة.

يؤكد الدفع من أجل معدات شمسية أكثر قوة كيف أن المزيد من التخفيضات في التكاليف لا تزال ضرورية للمضي قدمًا في التحول بعيدًا عن الوقود الأحفوري.في حين أن مزارع الطاقة الشمسية بحجم الشبكة هي الآن أرخص من أكثر المحطات التي تعمل بالفحم أو الغاز تقدمًا ، ستكون هناك حاجة إلى توفيرات إضافية لإقران مصادر الطاقة النظيفة بتكنولوجيا التخزين باهظة الثمن اللازمة للحصول على طاقة خالية من الكربون على مدار الساعة.

أدت المصانع الكبيرة واستخدام الأتمتة وأساليب الإنتاج الأكثر كفاءة إلى وفورات الحجم وانخفاض تكاليف العمالة وتقليل النفايات المادية لقطاع الطاقة الشمسية.انخفض متوسط ​​تكلفة الألواح الشمسية بنسبة 90٪ من عام 2010 إلى عام 2020.

يعني تعزيز توليد الطاقة لكل لوحة أن المطورين يمكنهم توفير نفس الكمية من الكهرباء من عملية صغيرة الحجم.من المحتمل أن يكون هذا أمرًا بالغ الأهمية لأن تكاليف الأرض والبناء والهندسة والمعدات الأخرى لم تنخفض بنفس الطريقة مثل أسعار اللوحات.

قد يكون من المنطقي دفع علاوة مقابل المزيد من التكنولوجيا المتقدمة.نحن نرى أشخاصًا على استعداد لدفع سعر أعلى لوحدة ذات قوة كهربائية أعلى تتيح لهم إنتاج المزيد من الطاقة وكسب المزيد من الأموال من أراضيهم.الأنظمة عالية الطاقة تصل بالفعل.ستعمل الوحدات الأكثر قوة وذات الكفاءة العالية على تقليل التكاليف في جميع مراحل سلسلة قيمة مشروع الطاقة الشمسية ، مما يدعم نظرتنا لنمو كبير في القطاع خلال العقد المقبل.

فيما يلي بعض الطرق التي تستخدمها شركات الطاقة الشمسية في الشحن الفائق:

بيروفسكايت

بينما تتضمن العديد من التطورات الحالية تعديلات على التقنيات الحالية ، يعد البيروفسكايت باختراق حقيقي.أرق وأكثر شفافية من مادة البولي سيليكون ، وهي المادة المستخدمة تقليديًا ، يمكن في النهاية وضع البيروفسكايت فوق الألواح الشمسية الحالية لتعزيز الكفاءة ، أو دمجها مع الزجاج لصنع نوافذ المباني التي تولد الطاقة أيضًا.

لوحات ثنائية الوجه

عادةً ما تحصل الألواح الشمسية على قوتها من الجانب المواجه للشمس ، ولكن يمكنها أيضًا الاستفادة من كمية الضوء الصغيرة التي تنعكس مرة أخرى عن الأرض.بدأت الألواح ثنائية الوجه تكتسب شعبية في عام 2019 ، حيث يسعى المنتجون إلى الحصول على الزيادات الإضافية في الكهرباء عن طريق استبدال مواد الدعم غير الشفافة بزجاج متخصص.

هذا الاتجاه جذب موردي الزجاج الشمسي على حين غرة وتسبب لفترة وجيزة في ارتفاع أسعار المواد.في أواخر العام الماضي ، خففت الصين اللوائح المتعلقة بقدرة تصنيع الزجاج ، وهذا من شأنه أن يمهد الطريق لاعتماد أوسع نطاقًا لتكنولوجيا الطاقة الشمسية ثنائية الجوانب.

مخدر البولي سيليكون

هناك تغيير آخر يمكن أن يؤدي إلى زيادة الطاقة وهو التحول من مادة السيليكون موجبة الشحنة للألواح الشمسية إلى منتجات سالبة الشحنة أو من النوع n.

يتم تصنيع مادة من النوع N عن طريق تعاطي المنشطات مع كمية صغيرة من عنصر مع إلكترون إضافي مثل الفوسفور.إنه أغلى ثمناً ، لكن يمكن أن يكون أقوى بنسبة 3.5٪ من المادة السائدة حاليًا.من المتوقع أن تبدأ المنتجات في الحصول على حصة في السوق في عام 2024 وأن تكون المادة المهيمنة بحلول عام 2028 ، وفقًا لـ PV-Tech.

في سلسلة التوريد الشمسية ، يتم تشكيل البولي سيليكون فائق الدقة إلى سبائك مستطيلة ، والتي بدورها يتم تقطيعها إلى مربعات رفيعة للغاية تُعرف باسم الرقائق.يتم توصيل هذه الرقائق في خلايا ويتم تجميعها معًا لتشكيل الألواح الشمسية.

رقائق أكبر ، خلية أفضل

بالنسبة لمعظم العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، كانت الرقاقة الشمسية القياسية عبارة عن 156 ملم (6.14 بوصة) مربع من البولي سيليكون ، أي حجم الجزء الأمامي من علبة القرص المضغوط.الآن ، تعمل الشركات على جعل المربعات أكبر لتعزيز الكفاءة وتقليل تكاليف التصنيع.يدفع المنتجون رقائق بقطر 182 و 210 ملم ، وستنمو الأحجام الأكبر من حوالي 19 ٪ من حصة السوق هذا العام إلى أكثر من النصف بحلول عام 2023 ، وفقًا لـ Wood Mackenzie's Sun.

تضيف المصانع التي تربط الرقاقات إلى خلايا - والتي تحول الإلكترونات التي تثيرها فوتونات الضوء إلى كهرباء - سعة جديدة لتصميمات مثل خلايا الاتصال غير المتجانسة أو خلايا الاتصال التي تخمد أكسيد النفق.في حين أن صنع هذه الهياكل أكثر تكلفة ، إلا أنها تسمح للإلكترونات بالاستمرار في الارتداد لفترة أطول ، مما يزيد من كمية الطاقة التي تولدها.