ألمانيا — أعلنت شركة Oxford PV بالتعاون مع معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية ISE عن تطوير ألواح شمسية جديدة تجمع بين تقنيتين متقدمتين في قطاع الكهروضوئيات: خلايا البيروفسكايت-السيليكون الترادفية عالية الكفاءة من Oxford PV، وتقنية التسقيف Matrix Shingle التي طورها معهد فراونهوفر Fraunhofer ISE.
وسيتم عرض التصميم الجديد لأول مرة خلال معرض The Smarter E / Intersolar Europe 2026، المقرر عقده في ميونخ خلال الفترة من 23 إلى 25 يونيو 2026. وستُعرض نسخة مخصصة للأسطح في جناح فراونهوفر Fraunhofer ISE، بينما ستعرض Oxford PV نسخة ثنائية الوجه مخصصة للمشاريع الأرضية واسعة النطاق.
يعتمد الابتكار الجديد على تقطيع خلايا البيروفسكايت-السيليكون إلى شرائح، ثم ترتيبها ضمن بنية تشبه القرميد باستخدام تقنية التسقيف Matrix Shingle، وربطها كهربائياً بواسطة لواصق موصلة للكهرباء، قبل تغليفها داخل ألواح الزجاج المزدوج مزودة بإغلاق للحواف لحماية الخلايا الحساسة للرطوبة.
وحققت الألواح الجديدة كفاءة بلغت 25.6% على كامل مساحة الوحدة. وتبلغ قدرة وحدة الأسطح 491 واط بمساحة 1.92 متر مربع، بينما تصل قدرة الوحدة ثنائية الوجه المخصصة للمشاريع الأرضية إلى 546 واط بمساحة 2.13 متر مربع.
وأوضح معهد فراونهوفر Fraunhofer ISE أن الجمع بين الخلايا الترادفية وتقنية Matrix Shingle يفتح المجال أمام تصميمات أكثر كفاءة، خصوصاً أن خلايا البيروفسكايت-السيليكون تعمل بتيارات أقل مقارنة بالخلايا التقليدية، ما يساعد على تقليل الفواقد الكهربائية داخل الوحدة. كما أن عملية الربط باستخدام اللواصق الموصلة تتم بدرجات حرارة منخفضة ولا تتطلب استخدام موصلات نحاسية، الأمر الذي قد يساهم في خفض التكاليف وتقليل الإجهادات داخل بنية الوحدة.
وتُعد الخلايا الترادفية من أكثر التقنيات الواعدة لرفع كفاءة الطاقة الشمسية، إذ يتم وضع طبقة رقيقة جداً من البيروفسكايت فوق خلية سيليكون تقليدية، ما يرفع الحد النظري للكفاءة من 29.4% إلى 43.3%. وتنتج Oxford PV هذه الخلايا والوحدات في منشأة إنتاج تجريبية في براندنبورغ آن دير هافل في ألمانيا، حيث يتم ترسيب طبقة البيروفسكايت مباشرة على خلايا سيليكون من نوع HJT باستخدام عمليات الأغشية الرقيقة.
أما تقنية التسقيف Matrix Shingle، فتعتمد على ربط شرائح الخلايا باستخدام لواصق كهربائية موصلة وخالية تماماً من الرصاص، مع ترتيب الشرائح بشكل متداخل ومتدرج. ويسمح هذا التصميم بتغطية أكثر تجانساً لسطح الوحدة، كما يمنحها قدرة أعلى على التعامل مع التظليل الجزئي، حيث يمكن للتيار أن يلتف حول المناطق المظللة، ما قد يتيح إنتاج طاقة أعلى مقارنة بالألواح التقليدية في ظروف تظليل معينة.
وجرى تطوير هذه الألواح ضمن مشروع HoTSun البحثي، الممول من وزارة الاقتصاد والطاقة الاتحادية الألمانية BMWE.
المصدر: موقع معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية ISE
The Solarest موقع عربي مختص في الطاقة الشمسية من اخبار وفيديوهات تعليمية