The Solarest موقع عربي مختص في الطاقة الشمسية من اخبار وفيديوهات تعليمية
مقالات مشابهة
كفاءة اللوح الكهروضوئي هي عبارة عن نسبة الإشعاع الشمسي الساقط على اللوح الذي يتم تحويله إلى كهرباء بالنسبة إلى الإشعاع الكلي الساقط على نفس اللوح. على سبيل المثال إذا كان لديك لوح كهروضوئي بطول 1 متر وبعرض 1 متر، في حال كانت كمية الكهرباء المنتجة 100 واط، وكمية الإشعاع الشمسي الساقطة على اللوح الكهروضوئي 1000 واط لكل متر مربع، في هذه الحالة تكون كفاءة اللوح الكهروضوئي تساوي 10%.
بإزدياد كفاءة الألواح نصبح بحاجة إلى عدد أقل من الألواح في المشروع للوصول إلى نفس قدرة أو إنتاجية المشروع.
تأثير كفاءة اللوح: على اليمين لوحين بنفس المساحة ولكن بقدرات مختلفة، وعلى اليسار لوحين بنفس القدرة ولكن بمساحات مختلفة.
كيفية حساب كفاءة الألواح
يتم حساب كفاءة الألواح من خلال المعادلة أدناه:
* القدرة المنتجة: القدرة المنتجة من اللوح الكهروضوئي تحت ظروف الإختبار القياسية (واط).
* طول اللوح وعرض اللوح: أبعاد اللوح الكهروضوئي بوحدة المتر (الطولxالعرض= مساحة اللوح).
* 1000 واط/المتر المربع: الإشعاع الشمسي في ظروف الإختبار القياسية.
مثال: احسب كفاءة لوح كهروضوئي بقدرة 450 واط ذروة، علماً بأن طول اللوح 2.15 متر وعرض اللوح 1 متر.
هل كفاءة الخلية تساوي كفاءة اللوح الكهروضوئي؟ وما هو الفرق بينهما؟
كفاءة الخلية تعني كفاءة الخلية الواحدة المكونة للوح الكهروضوئي، وعادةً ما تتكون الألواح الكهروضوئية من 36، 60، 72 أو 78 خلية.
كفاءة اللوح الكهروضوئي أقل دوماً من كفاءة الخلية الواحدة، وذلك بسبب وجود فراغات بين الخلايا المكونة للوح الكهروضوئي، بالإضافة إلى إحتساب مساحة إطار اللوح من مساحة اللوح الإجمالية في معادلة حساب الكفاءة.
هل يفضل إستخدام الألواح الأعلى كفاءة دوماً؟
كما ذكرنا في بداية المقال، استخدام الألواح عالية الكفاءة يعني استخدام عدد أقل من الألواح وبالتالي انخفاض كلفة عمليات التركيب ومساحة الأرض المستخدمة وكلفة الهياكل المعدنية وغيرها من مكونات النظام، ولكن يقابل هذا الانخفاض ارتفاع في سعر الألواح.
لذلك نجد في تطبيقات الطاقة الشمسية على الأقمار الاصطناعية، استخدام ألواح ذات كفاءة عالية جداً ولكنها غير موجودة حتى الآن بشكل تجاري. وذلك بسبب ارتفاع كلفة هذه الألواح للتطبيقات الاعتيادية والأغراض التجارية.
في النهاية، إذا تم تحقيق وفر أو على الأقل تم تعويض ارتفاع سعر الألواح بانخفاض كلف باقي مكونات النظام يكون استخدام الألواح الأعلى كفاءة هو الخيار الأنسب.
كفاءة الألواح والبحث العلمي
يوجد هناك تطوير وبحث مستمر من قبل الشركات ومؤسسات البحث العلمي عن طرق ووسائل لرفع كفاءة الألواح والخلايا الكهروضوئية، وهنا نود التنويه أنه يوجد فرق كبير بين أعلى نسبة كفاءة تم تحقيقها في المختبرات وبين أعلى نسب كفاءة متاحة تجارياً، على سبيل المثال في الصورة أدناه من المختبر الوطني للطاقة المتجددة في الولايات المتحدة الأمريكية توضح أعلى نسب كفاءة تم تحقيقها في المختبرات. وهنا نلاحظ أن نسبة كفاءة ألواح ال(Mono PERC) التي تم تحقيقها في عام 1997 لم يتم الوصول إلى إليها على مستوى تجاري حتى الآن.
مخطط كفاءة الألواح الكهروضوئية (المصدر: المختبر الوطني للطاقة المتجددة في الولايات المتحدة الأمريكية NREL)
