قم بمراجعة المقارنة جنبًا إلى جنبأحادي البلوريةوالكريستالاتالألواح الشمسية لتحديد النوع المناسب لمنزلك.
يحدد نوع الألواح الشمسية التي تختارها الأداء العام لنظامك وإمكانية توفير التكلفة.تعد الألواح أحادية البلورية ومتعددة البلورات هي الخيارات الأكثر شيوعًا من أفضل شركات الطاقة الشمسية.على الرغم من أن كلاهما يعمل بشكل جيد مع أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية، إلا أن كفاءتهما ومظهرهما وفوائدهما على المدى الطويل تختلف.لقد قمنا في فريق Guides Home بإنشاء هذا الدليل الشامل لمساعدتك في مقارنة إيجابيات وسلبيات الألواح الشمسية أحادية البلورية ومتعددة البلورات.
ما هي أحادية البلورية ومتعددة البلوراتالألواح الشمسية?
تعد الألواح الكهروضوئية أحادية البلورية ومتعددة البلورات (PV) النوعين الأكثر شيوعًا من الألواح الشمسية للمنازل.إنها مصنوعة من السيليكون النقي، وهو عنصر كيميائي يعد أحد أكثر المواد شيوعًا المتوفرة على الأرض.خصائصه شبه الموصلة تجعله خيارًا ممتازًا لتقنيات الخلايا الشمسية لأنه يساعد على امتصاص ضوء الشمس لتحويل الطاقة.وبعد امتصاص أشعة الشمس، تقوم الخلايا الكهروضوئية بتحويل الطاقة إلى كهرباء قابلة للاستخدام.تستخدم كل من الألواح أحادية البلورة (أحادية) ومتعددة البلورات (بولي) خلايا السيليكون البلورية.ومع ذلك، تختلف طريقة تصنيع هذه الخلايا باختلاف نوع اللوحة.
لوحات أحادية البلورية
تشير كلمة "أحادية" في البلورة الأحادية إلى عملية استخدام بلورة سيليكون واحدة أثناء الإنتاج.تتم معالجة البلورة في المختبر وتشكيلها في شكل يشبه الأسطوانة يسمى السبيكة.يقوم مصنعو الألواح الشمسية بتقطيع سبائك السيليكون إلى أقراص رفيعة، أو رقائق السيليكون، وحلقها لتشكيل مثمنات لتناسب المزيد من السبائك في اللوحة.يتم بعد ذلك تشكيل هذه الرقاقات في خلايا كهروضوئية وإدراجها في وحدات اللوحة.
يوفر استخدام البلورات المفردة كفاءة أعلى من الألواح الشمسية الأخرى، مما يؤدي إلى إنتاج طاقة أفضل لمنزلك.ومع ذلك، فإن عملية الإنتاج باهظة الثمن، لذا فإن الألواح أحادية البلورية تكلف أكثر.تخلق هذه العملية أيضًا فائضًا من مادة السيليكون المهدرة التي لا يمكن إعادة استخدامها للألواح الأحادية.
ألواح متعددة البلورات
تتكون الخلايا الشمسية متعددة البلورات من بلورات سيليكون متعددة مجزأة.تتضمن هذه الأجزاء أحيانًا السيليكون المهدر من عملية اللوحة الأحادية.يتم صهر قطع السيليكون معًا لتكوين خلايا شمسية متعددة البلورات.يتم تشكيل هذه الخلايا متعددة البلورية وتقطيعها إلى مكعبات رفيعة.
شظايا السيليكون عرضة للعيوب السطحية، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة.ومع ذلك، من الأسهل إنتاج رقائق السيليكون بسعر أقل.بالإضافة إلى ذلك، يمكن إعادة استخدام البلورات المتبقية من عملية إنتاج البلورات الأحادية، مما يقلل من تكاليف مادة السيليكون.وهذا يجعل الألواح متعددة البلورات أقل تكلفة.
كيف يمكن مقارنة الألواح الشمسية أحادية البلورية مقابل الألواح الشمسية متعددة البلورات؟
تختلف الألواح أحادية البلورات ومتعددة البلورات عبر عوامل مختلفة، بما في ذلك التكلفة الإجمالية والمظهر والكفاءة.فيما يلي نظرة عامة على كيفية تأثير الاختلافات بين هذه الألواح على نظام الألواح الشمسية الخاص بك.
| عوامل | لوحات أحادية البلورية | ألواح متعددة البلورات |
| متوسط السعر | أغلى | أقل غلاء |
| كفاءة | 15% إلى 23% | 13% إلى 16% |
| مظهر اللوحة | لون أسود | اللون الأزرق |
| مساحة السقف | يعمل على الأسطح ذات المساحة المحدودة | يتطلب مساحة أكبر على السطح للمنشآت |
| فترة الحياة النموذجية | 25 إلى 40 سنة | 25 إلى 35 سنة |
| معامل درجة الحرارة | معامل درجة حرارة أقل / أكثر كفاءة في الحرارة | معامل درجة حرارة أعلى / أقل كفاءة في الحرارة |
متوسط السعر
عملية التصنيع لها التأثير الأكبر على تكاليف الألواح الشمسية.تتمتع الألواح أحادية البلورية بعملية إنتاج معقدة وتستخدم مواد عالية الجودة.يتم إنتاج الألواح متعددة البلورات بخلايا سيليكون منخفضة الجودة، ويتم إعادة تدوير بعضها من عملية الإنتاج أحادية البلورات.وتترجم هذه الوفورات إلى تكاليف أقل.المكونات الإضافية لعملية تركيب الألواح الشمسية، بما في ذلك العاكسات والأسلاك، تكلف نفسها لكلا خياري اللوحة.
يمكن أن يؤثر نوع اللوحة الذي اخترته أيضًا على فترة الاسترداد لنظامك، والتي تتراوح عادةً من ستة إلى 10 سنوات.مع الألواح الأحادية الأكثر كفاءة، سيقوم نظامك بتحويل المزيد من الطاقة، مما يؤدي إلى إنتاج أفضل للطاقة الشمسية لمنزلك.وبما أن تكلفة الطاقة الشمسية أقل من تكلفة الوقود الأحفوري باهظ الثمن، فإن هذه الوفورات يمكن أن تسرع فترة الاسترداد.لا توفر الألواح متعددة البلورات نفس تلك التوفيرات على المدى الطويل، لذا فهي لن تقلل من فترة الاسترداد.
تقييم كفاءة
الفرق المهم بين الألواح الأحادية والبولي هو تصنيف كفاءتها.تعبر كفاءة الألواح الشمسية عن مقدار ضوء الشمس الذي يمكن للوحة امتصاصه وتحويله إلى كهرباء.على سبيل المثال، يمكن للوح الشمسي الذي يتمتع بمعدل كفاءة يبلغ 15% أن يمتص ويحول 15% من ضوء الشمس الذي يتلقاه.تتمتع الألواح متعددة البلورات بمتوسط كفاءة يتراوح بين 13% إلى 16%.تتراوح كفاءة الألواح أحادية البلورية من 15% إلى 23%.
مظهر اللوحة
لدى العديد من أصحاب المنازل تفضيل شخصي فيما يتعلق بمظهر الألواح الشمسية الخاصة بهم.إذا كان الحفاظ على جماليات منزلك أمرًا مهمًا بالنسبة لك، فقد تكون الألواح أحادية البلورية خيارًا أفضل.هذه الألواح سوداء اللون وتنسجم بشكل أفضل مع معظم أنواع الأسطح.تتميز الألواح متعددة البلورات باللون الأزرق، مما يجعلها أكثر وضوحًا على أسطح المنازل.
مساحة السقف
تعد مساحة السقف عاملاً رئيسياً آخر عند الاختيار بين الألواح الأحادية والبولي.وبما أن الألواح الشمسية الأحادية أكثر كفاءة، فإنها تحول ضوء الشمس بمعدل أفضل.وبالتالي، يحتاج أصحاب المنازل إلى عدد أقل من الألواح الأحادية البلورية لتشغيل منازلهم بشكل فعال.تعتبر هذه الألواح خيارًا رائعًا للمنازل ذات المساحة الأقل على السطح.
والعكس صحيح بالنسبة للألواح الشمسية المتعددة.نظرًا لتصنيف كفاءتها المنخفض، ستحتاج إلى المزيد من الألواح لتلبية احتياجات منزلك من الطاقة.ستحتاج أيضًا إلى مساحة واسعة على السطح لاستيعاب هذه الألواح الإضافية.
فترة الحياة النموذجية
يبلغ عمر معظم الألواح الشمسية البلورية حوالي 25 عامًا.وهذا يتوافق مع مدة ضمان الألواح الشمسية النموذجية.ومع ذلك، يمكن أن تدوم الألواح الخاصة بك لفترة أطول من ضمان الشركة المصنعة البالغ 25 عامًا مع الصيانة الدورية.يمكن أن تستمر الألواح متعددة البلورات لمدة تتراوح بين 25 إلى 35 عامًا، بينما يمكن أن تستمر الألواح أحادية الكريستال لمدة تصل إلى 40 عامًا.
على الرغم من أن الألواح يمكن أن تستمر لعقود من الزمن، إلا أنها تفقد كفاءتها بمرور الوقت.وفقا للمختبر الوطني للطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، فإن الألواح الشمسية لديها متوسط معدل تدهور يبلغ 0.5٪ سنويا.هذا هو مقدار انخفاض إنتاج الطاقة والقوة الكهربائية.تتمتع اللوحات عالية الكفاءة بقدرة وكفاءة أعلى، لذا فإن انخفاض التدهور ليس له تأثير كبير.يمكن أن يكون لانخفاض الأداء تأثير كبير على اللوحات ذات الكفاءة المنخفضة.
معامل درجة الحرارة
يقوم المصنعون باختبار أداء الألواح الشمسية في ظروف الاختبار القياسية (STC) البالغة 77 درجة فهرنهايت.تظل الألواح في ذروة كفاءتها بين 59 درجة فهرنهايت و95 درجة فهرنهايت، ولكن أي شيء خارج هذا النطاق سيؤدي إلى انخفاض في الكفاءة.
يتم تمثيل الكمية التي ستعمل عليها اللوحة على تقليل إنتاج الطاقة عند تعرضها لدرجات الحرارة القصوى بمعامل درجة الحرارة الخاص بها.كلما ارتفع معامل درجة الحرارة، كلما كان أداء اللوحة أسوأ في الظروف الجوية القاسية.تتميز الألواح أحادية البلورية بمعامل درجة حرارة منخفض وتعمل بشكل جيد تحت درجات الحرارة القصوى.تتمتع الألواح متعددة البلورات بمعامل درجة حرارة أعلى وعادةً ما يقلل الأداء في المناخات الحارة.
كيفية التوفير في الألواح الشمسية الأحادية والبولي
يمكنك توفير تكاليف التركيب من خلال الاستفادة من حوافز وائتمانات الطاقة الشمسية.على سبيل المثال، يسمح الائتمان الضريبي الفيدرالي للطاقة الشمسية للعملاء بالحصول على تخفيض ضريبي يساوي 30% من تكاليف تركيب الألواح الشمسية.يتم تطبيق هذا الائتمان على التزاماتك الضريبية الفيدرالية عند تقديم الملف.
توفر الائتمانات الحكومية والمحلية والحسومات والإعفاءات الضريبية وفورات إضافية.قد يكون لديك أيضًا إمكانية الوصول إلى برامج القياس الصافي، والتي تسمح لك ببيع طاقتك الشمسية الزائدة مقابل أرصدة على فواتيرك المستقبلية أو مدفوعات نهاية العام.نوصي بزيارة قاعدة بيانات حوافز الدولة لمصادر الطاقة المتجددة والكفاءة (DSIRE) للحصول على قائمة محدثة لحوافز الطاقة الشمسية في منطقتك.
ما هي الأنواع الأخرى من الألواح الشمسية الموجودة؟
تعتبر الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة بديلاً للألواح البلورية.فهي تستخدم طبقات رقيقة من المواد الكهروضوئية، مما يوفر المزيد من المرونة ويقدم مظهرًا أقل وضوحًا من الألواح التقليدية.ومع ذلك، لديهم معدلات كفاءة منخفضة تتراوح من 8٪ إلى 14٪.كما أنها ليست متينة مثل الألواح البلورية، ويبلغ متوسط عمرها الافتراضي من 10 إلى 20 عامًا.تعمل الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة بشكل أفضل مع مشاريع الطاقة الشمسية الصغيرة التي تتطلب إنتاج طاقة أقل، مثل سقيفة صغيرة أو مرآب يحتاج إلى طاقة مستقلة عن بقية منزلك.
خلاصة القول: هلالألواح الشمسية أحادية أو متعددة البلوراتمناسب لك؟
يؤثر نوع الألواح الشمسية التي تقوم بتركيبها على أداء نظامك وإنتاج الطاقة وفترة الاسترداد.تكلف الألواح الأحادية البلورية أكثر ولكنها توفر كفاءة أعلى وأداء أفضل في درجات الحرارة القصوى.لديهم أيضًا تصميم غير واضح ويتطلبون عددًا أقل من اللوحات للتثبيت.
تعد الألواح متعددة البلورات أكثر فعالية من حيث التكلفة ولكنها تتمتع بتصنيفات كفاءة أقل وتتطلب مساحة أكبر على السطح. لونها الأزرق يجعلها أكثر وضوحًا ويمكن أن يؤثر على جاذبية منزلك.
نوصي بالحصول على عروض أسعار من ثلاث شركات للطاقة الشمسية على الأقل ومقارنة اختيارات الألواح الشمسية الخاصة بهم.تحقق من تقييمات كفاءتها وعمرها وتغطية الضمان والأسعار.لقد قدمنا أداة أدناه لمساعدتك على بدء رحلتك الشمسية.
وقت النشر: 17 مارس 2023