آیا توان خروجی پنل‌های خورشیدی تنها عامل مهم است؟

نویسنده: محمدحامد رضایی، پژوهشگر حوزه انرژی خورشیدی      زمان مطالعه: ۳ دقیقه

تکنولوژی ساخت پنل‌های خورشیدی توسط شرکت‌های بزرگ این حوزه با سرعتی سرسام‌آور در حال پیشرفت است. تکنولوژی پنل‌های نسل جدید با تغییر ساختار و اندازه سلول‌های خورشیدی و همچنین ساخت پنل‌های نیم‌سلول (Half-Cut Cell) به‌طور کامل دگرگون شده است.

 تا چند ماه پیش، متخصصان صنعت انرژی خورشیدی بر این باور بودند که تنها با استفاده از پنل‌های خورشیدی دوطرفه (Bifacial) امکان تولید توان فراتر از ۵۰۰ وات برای هر پنل، وجود دارد و انتظار می‌رفت پنل‌های دوطرفه سهم بزرگی از بازار را به خود اختصاص دهند. اما اکنون سازندگان پنل‌های خورشیدی در آستانه عرضه پنل‌های یک‌طرفه (Monofacial) با توان بیش از ۵۰۰ وات هستند. در این مقاله به چگونگی دستیابی سریع به این پیشرفت و تاثیر آن بر صنعت انرژی خورشیدی پرداخته خواهد شد.

با نوآوری‌های جدید در ساخت سلول‌های خورشیدی نظیر هتروجانکشن (Hetrojunction) و N-type شاهد ساخت سلول‌های بزرگ‌تر و به تبع آن افزایش ابعاد پنل‌های خورشیدی هستیم. تا یکی – دو سال گذشته، در اکثر پنل‌های خورشیدی موجود در بازار، از ویفرهای موسوم به سری M2 استفاده می‌شد، اما به‌نظر می‌رسد در حال ورود به عصر سلول‌های XXL در ساخت پنل‌های خورشیدی هستیم. در حال حاضر توجه ویژه‌‌ای به توسعه خط‌های تولید سلول‌های خورشیدی منوکریستال صورت‌گرفته است و به‌ندرت شاهد پیشرفت در سلول‌های خورشیدی پلی‌کریستال بوده‌ایم.

جینکو سولار (Jinko Solar) در سری چیتا، ترینا سولار (Trina Solar) در سری Honey DE06M و جی‌ ای سولار (JA Solar) در سری S09 و S10 خود از سلو‌ل‌های به عرض ۱۵۸.۷۵ میلی‌متر بهره برده‌اند.توان خروجی این پنل‌ها بین ۳۲۵ تا ۳۴۵ وات است و ابعاد آن‌ها تنها ۱۰ تا ۳۰ میلی‌متر از پنل‌های مرسوم ۶۰ سلولی بزرگ‌تر است که همچنان راحت حمل و نصب می‌گردند.

لانگی سولار (LONGi Solar) نیز از سلول‌های مربعی خود با عرض ۱۶۶ میلی‌متر در پنل‌های سری LR4 استفاده می‌کند. این سری پنل‌های لانگی سولار در دو مدل ۱۲۰ سلولی (توان خروجی ۳۵۰ تا ۳۸۰ وات) و ۱۴۴سلولی (۴۲۵ تا ۴۵۵ وات) به صورت نیم‌سلول به بازار عرضه شده است. دلیل ساخت این پنل‌ها با استفاده از سلول‌های به‌ دو نیم تقسیم‌شده، کنترل جریان الکتریکی برای استفاده از اینورترهای متداول است.

ترینا سولار برای ساخت پنل‌های سری DE08M و کیو-سلز (Q-Cells) در سری Q.Peak DUO G8 نیز از این سلول‌های ۱۶۶ میلی‌متری استفاده می‌کنند. این دسته از پنل‌های خورشیدی در عرض ۱۰۳۰ تا ۱۰۴۰ و طول ۱۷۵۰ تا ۲۱۰۰ میلی‌متر ساخته می­شوند.

پیشنهاد مطالعه: رکورد جدید جینکو سولار؛ پنل خورشیدی ۵۸۰ واتی

فراتر از ۵۰۰ وات

درحال‌حاضر، رقابت شرکت‌های تولیدکننده پنل خورشیدی بر سر تولید پنل با خروجی توان بالاتر است. کارخانه جینکو سولار و ترینا سولار در پاییز امسال پنل‌هایی با توان خروجی فراتر از ۵۰۰ وات را به بازار عرضه خواهند کرد. ترینا سولار در بهار گذشته، از مدل VERTEX خود رونمایی کرد که در ساخت آن از ویفرهای سری M12 استفاده کرده است. ویفرهای سری M12 ساخت کارخانه نیمه‌هادی ژونگان به شکل مربعی به عرض ۲۱۰ میلی‌متر، توان تولید بیش از ۱۰ وات در جریان ۱۸ آمپر را دارند. ترینا سولار، با برش این سلول به سه قسمت مساوی (۱/۳ Cut) و بهره‌مندی از ۱۵۰ عدد از آن‌ها، توانسته به تولید پنل با توان خروجی ۴۸۵ تا ۵۰۵ وات دست پیدا کند.

جینکو سولار نیز با استفاده از سلول‌های غیرمتعارف خود با ابعاد ۱۸۰ در ۹۰ میلی‌متر توانسته پنل‌های غول‌پیکر سری Tiger Pro را به بازار معرفی کند. این سری از پنل‌های جینکو سولار با ابعاد ۲۳۸۵ در ۱۱۲۲ میلی‌متر به‌منظور استفاده در نیروگاه‌های نصب شده روی زمین در دو مدل ۱۴۴ سلولی با توان ۵۱۰ تا ۵۳۰ وات و ۱۵۶ سلولی با توان خروجی ۵۵۵ تا ۵۷۵ وات، ساخته می‌شوند.

بازار انرژی خورشیدی جهان همواره خواهان کاهش قیمت پنل‌های خورشیدی است، که طی سالیان گذشته قیمت آن‌ها به‌وسیله تولید انبوه و بهینه‌سازی، کاهش یافته است. بااین‌حال، باتوجه‌به ظرفیت بسیار عظیم کارخانه‌های جینکو سولار و ترینا سولار، دیگر نمی‌توان از راهکار افزایش میزان تولید پنل‌های خورشیدی، انتظار کاهش قیمت چشمگیری داشت.

از منظر تولیدکنندگان پنل‌های خورشیدی، ساخت پنل‌هایی با توان تولیدی بالاتر منطقی است؛ زیرا باتوجه‌ به فروش پنل به ازای وات خروجی آن (نه براساس تعداد)، درآمد تولیدکنندگان پنل‌های خورشیدی با صرف هزینه ثابت، به ازای فروش هر پنل خورشیدی، افزایش می‌یابد. این امر باعث شده است که پس از حدود یکسال، قیمت پنل‌های خورشیدی باکیفیت بالا، شروع به کاهش کند. این موضوع در شکل ۱ نشان داده شده است.

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

شکل۱: روند تغییر قیمت پنل‌های خورشیدی (تکنولوژی‌های مختلف) در بازار اروپا

هرچند افزایش سایز پنل‌های خورشیدی خوش‌آینده نصب‌کنندگان نیست، اما آن‌ها باید خود را با این تغییرات سریع، همراه سازند.

 رعایت دستورالعمل پنل‌های خورشیدی جدید برای نصب‌کنندگان، نیاز به طراحی مجدد سازه‌های خورشیدی مطابق با ابعاد و اندازه پنل‌های جدید برای سازندگان سازه خورشیدی و همچنین نیاز به تغییر ساختار اساسی اینورترها برای تطبیق با مشخصات فنی پنل‌ها برای سازندگان اینورتر، از جمله مسائلی است که شرکت‌های فعال در این حوزه را به چالش می‌کشد.

شاید این نکته کمی عجیب به‌نظر برسد، اما همواره نباید در پی ارزان‌تر شدن بود. چراکه یک تکنولوژی اثبات‌شده، نیاز به تداوم در کیفیت، قابلیت‌اطمینان و سهولت در تعمیر نگهداری، دارد. این پارامتر‌ها باعث توسعه پایدار بازار فتوولتاییک خورشیدی می‌شود و بر هزینه هم‌تراز شده انرژی (LCOE) نیز در طی طول عمر سیستم اثرگذار است.

منبع: pv-magazine