تلاش تولیدکنندگان بزرگ پنل‌های خورشیدی برای استانداردسازی سایز ویفر سیلیکونی

کمپانی ترینا سولار در کنار هفت تولیدکننده دیگر پنل‌ خورشیدی فتوولتاییک، در حال تلاش برای استانداردکردن سایز ۲۱۰ میلی‌متر برای ویفرهای سیلیکونی مورد استفاده در پنل‌های خورشیدی است.

پروپزال این شرکت‌ها نشان می‌دهد که سایز ۰.۲۵+/- ۲۱۰ به‌عنوان یک سایز استاندارد برای ویفرهای سیلیکونی تحت استاندارد بین‌المللی SEMI، پیشنهاد شده است. هم‌چنین در استاندارد ابعاد پنل‌های خورشیدی فتوولتاییک فعلی نیز بازنگری شده است.

در طی یک دهه گذشته، سایز سنتی و متداول ویفرهای خورشیدی ۱۵۶/۷۵ میلی‌متر بوده است؛ به‌طوری‌که که این سایز بیش از ۹۰% بازار پنل‌های خورشیدی مونوکریستال در سال ۲۰۱۹ را در اختیار داشته است. بااین‌حال، تولیدکنندگان پنل‌های خورشیدی متوجه مزایای افزایش سایز ویفر شدند که در نهایت منجر به پیدایش پنل‌های خورشیدی با توان نامی بیش از ۵۰۰ وات در بازار انرژی خورشیدی جهان شد.

به‌گفته طرفداران استانداردسازی سایز ویفرهای سیلیکونی، به‌دلیل آنکه پنل‌های خورشیدی توان بالا توسط چندین کارخانه مختلف ساخته می‌شوند، تغییر در سایز پنل‌ها به‌صورت یکنواخت و یکسان رخ نداده است، که این امر منجر به سردرگمی و افزایش برخی هزینه‌ها شده است.

پروپزال مطرح‌شده به رهبری شرکت تریناسولار، اندازه سایز ویفرهای سیلیکونی و پنل‌های خورشیدی توان بالا را به شرح شکل زیر پیشنهاد می‌دهد.

شکل۱: اندازه سایز ویفرهای سیلیکونی و پنل‌های خورشیدی توان بالا پیشنهاد شده

هفت کمپانی‌های رایزن انرژی، ژونگ هوان، تانگوی، هوانشنگ، رانیانگ، ووسی شانگجی و کاندین سولار به رهبری ترینا سولار اظهار داشته‌اند که استانداردسازی ویفرهای سیلیکونی به صنعت انرژی خورشیدی این امکان را می‌دهد تا به مقیاس‌پذیری در تولید دست پیدا کند، تمامی کسب‌وکارهای این حوزه بازده تولید خود را بهبود دهند، زنجیره تامین بهینه شده و نوآوری‌‌های فناورانه توسعه پیدا کنند.

اثر افزایش سایز ویفرهای خورشیدی بر کاهش قیمت برق خورشیدی

این شرکت‌ها هم‌چنین استدلال می‌کنند که استانداردسازی با کاهش هزینه سرمایه‌گذاری اولیه برای شرکت‌های تازه تاسیس، امکان تولید رقابتی را برای آن‌ها فراهم می‌آورد. هم‌چنین، این اطمینان را به‌وجود می‌آورد که اگر سایز جدیدی محبوب و متداول شد، سرمایه‌گذاری‌های صورت گرفته روی توسعه یک سایز مشخص، هدر نخواهد رفت.

پیشنهاد مطالعه: مروری بر پنل‌های خورشیدی بالای ۵۰۰ وات؛ جنگ ستارگان

تریناسولار مدعی است که سایز استاندارد ۲۱۰ میلی‌متر هزینه‌های تجهیزات بالانس سیستم (اینورتر، سازه، کابل‌ها و غیره) را کاهش می‌دهد و در نتیجه منجر به کاهش هزینه هم‌تراز شده برق (LCOE) برای نیروگاه های خورشیدی جدید می‌شود.

تا به امروز، ویفرهای خورشیدی بزرگ در پنل‌های فتوولتاییک با توان بیش از ۵۰۰ وات که برای نصب در نیروگاه‌های خورشیدی مقیاس بزرگ و روی سطح زمین مناسب، ولی برای استفاده در سامانه‌های خورشیدی پشت‌بامی، بسیار بزرگ محسوب می‌شدند، به‌کار گرفته شده است. با استانداردسازی، امکان ساخت پنل‌های خورشیدی با ابعاد کوچک‌تر و توان کمتر با استفاده از ویفرهای سیلیکونی بزرگ ۲۱۰ میلی‌متر نیز فراهم خواهد شد.

براساس ادعای صورت‌گرفته، یکی از دلیل‌های استفاده از پنل‌های خورشیدی توان بالا، صرفه‌جویی در هزینه‌ها است. با افزایش ظرفیت تولید از طریق ساخت محصولات بزرگ‌تر، هزینه‌های کارگر، استهلاک و هم‌چنین هزینه‌های عملیاتی، مدیریتی و مالی به‌ازای تولید هر واحد محصول، کاهش می‌یابد. از طرفی دیگر، استفاده کمتر از پنل‌های خورشیدی خود به معنی کاهش تعداد جعبه‌های اتصال (Junction Box)، پایه‌ها، جعبه‌های تجمیع، کابل‌های DC و هزینه‌های نصب و احداث است.

در جدول زیر، محاسبه اقتصادی استفاده از ویفرهای ۲۱۰ میلی‌متر در مقایسه با نمونه‌های ۱۶۶ و ۱۸۲ میلی‌متر در بخش‌های مختلف زنجیره ارزش تولید پنل خورشیدی فتوولتاییک نشان داده شده است.

جدول۱: محاسبه اقتصادی استفاده از ویفرهای ۲۱۰ میلی‌متر در مقایسه با نمونه‌های ۱۶۶ و ۱۸۲ میلی‌متر