ما هو الزجاج الكهروضوئي؟
شركة قوانغتشو زانشن لتكنولوجيا المواد الجديدة المحدودة
الزجاج الكهروضوئي، المعروف أيضًا بالزجاج الكهروضوئي الشمسي، هو نوع خاص من الزجاج يُستخدم في مكونات الخلايا الشمسية. فهو ليس مجرد جزء أساسي من وحدة الخلية الشمسية، بل يقوم أيضًا بتحويل الإشعاع الشمسي إلى كهرباء. إليكم بعض المعلومات الرئيسية عن الزجاج الكهروضوئي:
1. المواد المكونة: يتكون زجاج الخلايا الكهروضوئية عادةً من مواد مثل الزجاج منخفض الحديد، وصفائح الخلايا الشمسية، والأغشية اللاصقة، والزجاج الخلفي، وأسلاك معدنية خاصة. يُستخدم الزجاج منخفض الحديد لتغطية الخلايا الشمسية لضمان نفاذية عالية لأشعة الشمس، كما يتميز الزجاج المقسى منخفض الحديد بمقاومة أكبر لضغط الرياح وقدرة على تحمل فروق درجات الحرارة بين الليل والنهار.
2- الاستخدام الوظيفي: يتمثل الدور الرئيسي للزجاج الكهروضوئي في تغليف رقاقة السيليكون، وتحسين امتصاص الضوء وكفاءة التحويل الكهروضوئي. وهو جزء أساسي من الوحدة الشمسية، حيث يُدمج في الخلية الشمسية، ويستطيع استخدام الإشعاع الشمسي لتوليد الكهرباء، ويحتوي على موصلات التيار الكهربائي والكابلات اللازمة.
3. نطاق التطبيق: يتمتع الزجاج الكهروضوئي بمجموعة واسعة جدًا من التطبيقات، فبالإضافة إلى استخدامه في الوحدات الشمسية، فإنه يستخدم أيضًا في الجدران الستائرية المعمارية، والأسقف الكهروضوئية، والنوافذ الذكية الشمسية، والأكشاك الشمسية، والأسقف المعمارية الزجاجية الكهروضوئية، والجدران الستائرية الزجاجية الكهروضوئية، وغيرها من منتجات البناء عالية التقنية.
باختصار، الزجاج الكهروضوئي هو زجاج خاص عالي التقنية، يلعب دورًا مهمًا في مجال توليد الطاقة الشمسية والهندسة المعمارية الحديثة.
مادة جديدة من زانشن
كيف يحول الزجاج الكهروضوئي الإشعاع الشمسي إلى طاقة كهربائية؟
يحوّل الزجاج الكهروضوئي الإشعاع الشمسي إلى طاقة كهربائية من خلال التأثير الكهروضوئي. لا يحوّل الزجاج الكهروضوئي الطاقة مباشرةً، بل يعمل كجزء لا يتجزأ من الوحدة الشمسية، لحماية الخلايا الكهروضوئية الموجودة أسفله. فيما يلي شرح لعملية تحويل الإشعاع الشمسي إلى طاقة كهربائية بواسطة التأثير الكهروضوئي:
1- امتصاص الفوتونات: عندما تتعرض الخلايا الكهروضوئية لأشعة الشمس، يتم امتصاص الفوتونات بواسطة مادة أشباه الموصلات.
2- إثارة الإلكترونات: يتم نقل طاقة الفوتون إلى الإلكترون، بحيث يتم إثارة الإلكترون من الرابطة التساهمية، مما يؤدي إلى تكوين أزواج الإلكترون-الفجوة.
3- تكوين التيار: تؤدي الإلكترونات والفجوات المثارة دور المجال الكهربائي، على التوالي، في الحركة، مما يؤدي إلى تكوين التيار.
4- كفاءة التحويل: يستخدم السيليكون أحادي البلورة والسيليكون متعدد البلورات بشكل شائع في مواد الخلايا الكهروضوئية، وتستخدم بطاريات السيليكون أحادي البلورة على نطاق واسع نظرًا لكفاءة التحويل الكهروضوئي العالية وعمر الخدمة الطويل.
باختصار، يقوم الزجاج الكهروضوئي بتحويل الإشعاع الشمسي إلى كهرباء من خلال العملية المذكورة أعلاه، مما يوفر طريقة فعالة لتطبيق الطاقة المتجددة.
كيف يمكن تحسين امتصاص الضوء وكفاءة التحويل الكهروضوئي للزجاج الكهروضوئي؟
1- تقليل محتوى الحديد: يُعدّ الحديد العنصر الملون الرئيسي في زجاج الخلايا الكهروضوئية، فارتفاع نسبة الحديد فيه يزيد من امتصاص ضوء الشمس، مما يقلل من نفاذية الضوء. ولتحسين النفاذية، يُحسّن زجاج الخلايا الكهروضوئية كفاءة تحويل الطاقة الكهروضوئية في ألواح الخلايا الشمسية عن طريق تقليل نسبة الحديد فيه.
2- استخدام غشاء أكسيد الإنديوم والقصدير (ITO): يُعد غشاء أكسيد الإنديوم والقصدير (ITO) بمثابة القطب الأمامي للخلايا الكهروضوئية، حيث ينقل الإلكترونات بكفاءة عالية، ويقلل من فقدها أثناء عملية النقل، مما يُحسّن كفاءة التحويل الكهروضوئي للبطارية. كما أن استقراره الكيميائي الجيد يحمي الخلية من العوامل البيئية، مما يُطيل عمرها الافتراضي.
3- تصميم وصلة PN: يُعدّ وصلة PN بنية أساسية لا غنى عنها في الخلايا الكهروضوئية، حيث تقوم بدور فصل حاملات الشحنة الضوئية. ومن خلال تحسين تصميم رقائق السيليكون من النوع P ورقائق السيليكون من النوع N، يمكن تحسين عمر حاملات الشحنة الأقلية، وبالتالي زيادة كفاءة التحويل.
5- تعزيز المتانة: يتمتع زجاج الخلايا الكهروضوئية بدرجة معينة من مقاومة التآكل الناتج عن المطر والغازات الضارة في البيئة، مما يساعد على حماية وحدة البطارية وإطالة عمرها الافتراضي.
باختصار، من خلال التدابير المذكورة أعلاه، لا يمكن للزجاج الكهروضوئي تحسين امتصاص الضوء فحسب، بل يمكنه أيضًا تعزيز كفاءة التحويل الكهروضوئي، مما يؤدي إلى تحسين الأداء العام لنظام توليد الطاقة الشمسية.
ما هو غشاء التغليف الكهروضوئي؟
غشاء تغليف الخلايا الكهروضوئية تُعدّ مادة التغليف عنصرًا أساسيًا في تغليف وحدات الخلايا الكهروضوئية، وهي من أهم مكوناتها. تتمثل وظيفتها الرئيسية في ربط الخلايا الكهروضوئية والزجاج والصفائح الخلفية، وحماية الخلايا وتغليفها في وحدة كهروضوئية قادرة على إنتاج طاقة تيار مستمر. تشمل أنواع أغشية التغليف الكهروضوئية غشاء EVA الشفاف، وغشاء EVA الأبيض، وغشاء POE، وغشاء EPE، وغيرها، وهي مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات.
تقع أغشية تغليف الخلايا الكهروضوئية في منتصف سلسلة صناعة الخلايا الكهروضوئية، وتتكون موادها الخام الأولية بشكل رئيسي من جزيئات EVA وPOE، بينما يمثل مصنعو وحدات الخلايا الكهروضوئية المرحلة النهائية. ترتبط جودة الغشاء ارتباطًا مباشرًا بموثوقية الوحدة، فإذا اصفرّ الغشاء أو تشقق أثناء تشغيل محطة الطاقة، فسيؤثر ذلك سلبًا على كفاءة توليد الطاقة. لذا، على الرغم من أن التكلفة الإجمالية للغشاء ليست مرتفعة، إلا أنها تحدد بشكل مباشر جودة المنتج وعمر وحدات الخلايا الكهروضوئية.
يتمثل الدور الرئيسي لغشاء تغليف الخلايا الكهروضوئية في حماية الخلايا وتعزيز كفاءة توليد الطاقة في الوحدة الكهروضوئية. ونظرًا لأن الوحدة الكهروضوئية تحتاج إلى التشغيل المستمر في البيئة الخارجية لأكثر من 25 عامًا، فإن جودة الغشاء تحدد بشكل مباشر موثوقية الوحدة وعمرها الافتراضي. يتكون هيكل الوحدة الكهروضوئية النموذجية من الزجاج، والغشاء، والخلايا، والغشاء مرة أخرى، والغطاء الخلفي، وذلك بالترتيب من الأعلى إلى الأسفل. في عملية تصنيع الوحدات الكهروضوئية، يغطي الغشاء اللاصق السطحين العلوي والسفلي للخلايا، ويتم دمج الزجاج العلوي والغطاء الخلفي السفلي (أو الزجاج) في وحدة واحدة باستخدام تقنية الترقق الفراغي لتشكيل الوحدة.
شهدت صناعة أغشية تغليف الخلايا الكهروضوئية مراحل تطور عديدة، بدءًا من هيمنة الشركات الأجنبية على السوق في بداياتها، مرورًا باختراق الشركات المحلية الرائدة، وصولًا إلى ترسيخ مكانتها كمجموعة متكاملة. وحاليًا، حققت هذه الصناعة في الصين توازنًا بين العرض والطلب، لا سيما في مجال أغشية تغليف الخلايا الكهروضوئية (EVA). أما في مجال تقنية PoE، ومع الإطلاق التدريجي لبطاريات من النوع N، فمن المتوقع أن يتزامن الطلب في السوق مستقبلًا مع هذا الإطلاق. ومع تطور صناعة الخلايا الكهروضوئية، أصبحت أغشية التغليف الكهروضوئية، التي تُعدّ عاملًا رئيسيًا في زيادة الطلب على أغشية EVA، عاملًا محفزًا رئيسيًا لزيادة استهلاك EVA بشكل ملحوظ. ومن المتوقع أن يتجاوز الطلب العالمي على أغشية التغليف الكهروضوئية 5 مليارات متر مربع بحلول عام 2030، ليصل حجم السوق إلى 62.6 مليار يوان.
- مادة إيفا سوداء اللون لألواح الطاقة الشمسية ذات الزجاج المزدوج
- مادة EVA شفافة للألواح الشمسية ذات الزجاج المزدوج
- لوحة شمسية للاستخدام السكني
- محطة طاقة شمسية
- سقف مزود بألواح شمسية كهروضوئية
- لوحة شمسية للاستخدام التجاري
- لوحة شمسية للاستخدام السكني
- محطة طاقة شمسية
- آخر
دراسة حالة مشروع فيلم EVA الشمسي
تُحدث شركة قوانغتشو زانشن لتكنولوجيا المواد الجديدة، المتخصصة في أغشية البولي يوريثان، وأغشية EVA الشمسية الكهروضوئية، وأغشية EVA الزجاجية، ثورةً في صناعة الطاقة الشمسية من خلال مشاريعها الرائدة في مجال أغشية EVA الشمسية. تُجسّد هذه المشاريع التزام زانشن بتوفير مواد عالية الجودة وموثوقة لوحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية. فمن خلال أبحاث وتطوير مكثفة، صممت زانشن غشاءً لتغليف وحماية الخلايا الشمسية، مما يضمن الأداء الأمثل وطول العمر في مختلف الظروف البيئية. يتميز هذا الغشاء بنفاذية ضوئية فائقة ومقاومة عالية للأشعة فوق البنفسجية، مما يُؤدي إلى رفع كفاءة تحويل الطاقة وإطالة عمر الألواح الشمسية. وقد طُبقت مشاريع أغشية EVA الشمسية بنجاح في مجموعة واسعة من سيناريوهات التركيب، بما في ذلك محطات توليد الطاقة واسعة النطاق وأسطح المنازل السكنية، مما يُثبت تنوعها وقابليتها للتكيف. إضافةً إلى ذلك، يُوفر الغشاء مزايا في الإنتاجية وفعالية التكلفة من خلال التكامل السلس مع الخلايا الشمسية وخفض تكاليف الإنتاج. ومع استمرار ارتفاع الطلب العالمي على الطاقة النظيفة، ستلعب مشاريع أغشية EVA الشمسية من زانشن دورًا حيويًا في تعزيز تبني الطاقة الشمسية والمساهمة في بناء مستقبل مستدام.
عرض المزيد