معظم الألواح الشمسية التي تراها لها لون أزرق، على الرغم من أن بعض الألواح سوداء اللون، يأتي مصدر اختلاف اللون هذا من الطريقة التي يتفاعل بها الضوء مع نوعين مختلفين من الألواح الشمسية: أحادي البلورية ومتعدد البلورات، في هذه المقالة، سوف ندرس ما يمكن أن يخبرك به لون الألواح الشمسية، وما الذي يجعل الألواح الشمسية زرقاء.

الألواح الشمسية الزرقاء مقابل السوداء

تكون الألواح الشمسية زرقاء بسبب نوع السيليكون (متعدد الكريستالات) المستخدم لمجموعة معينة من الألواح الشمسية، يرجع اللون الأزرق إلى حد كبير إلى الطلاء المضاد للانعكاس الذي يساعد على تحسين قدرة امتصاص وكفاءة الألواح الشمسية، غالبًا ما تكون الألواح الشمسية السوداء (أحادية البلورية) أكثر كفاءة حيث تمتص الأسطح السوداء الضوء بشكل طبيعي.

الغالبية العظمى من الألواح الشمسية الكهروضوئية الحديثة مصنوعة من السيليكون، وهو عنصر غير معدني يستخدم في معظم الإلكترونيات الحديثة، يستخدم السيليكون في الألواح الشمسية جزئيًّا بسبب قدرته على امتصاص معظم الأطوال الموجية للضوء وإنتاج شحنة كهربائية ، وجزئيًّا لأننا نستطيع تجاريًّا إنتاج بلورات شبه مثالية منه بسعر منخفض نسبيًّا، تأتي الاختلافات في الألواح الشمسية من عدة مصادر، أهمها نقاوة السيليكون المستخدم في الوحدة، معظم الألواح الشمسية لها صبغة زرقاء وهي مصنوعة من السيليكون متعدد الكريستالات، في حين أن النسبة الأصغر التي تظهر باللون الأسود مصنوعة من السيليكون أحادي البلورية.

الألواح الشمسية الزرقاء

يتكون السيليكون المستخدم في الخلايا الشمسية متعددة الكريستالات من السيليكون الخام الذي تم صهره وصبه في قالب مربع، لا تقوم هذه العملية بمحاذاة السيليكون تمامًا، مما يؤدي إلى تكوين العديد من بلورات السيليكون الفردية داخل القالب، تنتج طبيعة بلورات السيليكون الفردية أيضًا المظهر المرقط اللامع واللون الأزرق المميز للألواح متعددة الكريستالات.

تؤدي عملية تصنيع الخلايا متعددة البلورات إلى تقليل الفاقد واستخدام الطاقة مقارنة بتلك اللازمة لإنتاج خلايا أحادية البلورية، نتيجة لذلك، تعد الألواح الشمسية متعددة الكريستالات أقل تكلفة وتستخدم على نطاق واسع، نظرًا لانخفاض تكلفة إنتاج الألواح الشمسية متعددة الكريستالات، فإن حوالي 90 في المائة من الألواح الشمسية الموجودة في السوق اليوم هي متعددة الكريستالات، وبالتالي فإن معظم الألواح الشمسية لها لون أزرق.

الألواح الشمسية السوداء

السيليكون المستخدم في صنع الخلايا الشمسية أحادية البلورية يتمتع بمستوى عالٍ من النقاء، يتم توجيه كل السيليكون بنفس الطريقة في خلية شمسية أحادية البلورية، مما يؤدي إلى تكوين بلورة سيليكون واحدة كبيرة، بسبب الطريقة التي يتفاعل بها الضوء مع طبقة السيليكون أحادي البلورية، تظهر الألواح الشمسية أحادية البلورية باللون الأسود، عملية محاذاة السيليكون في بلورة واحدة، والمعروفة باسم عملية Czochralski، كثيفة الطاقة وتؤدي إلى ضياع بعض السيليكون، نتيجة لذلك، تكلِّف الألواح أحادية البلورية أكثر من الألواح الشمسية متعددة الكريستالات.

أي نوع من الألواح هو الأفضل الأسود أم الأزرق؟

توفر كل من الألواح الشمسية أحادية البلورات السوداء والأزرق الكريستالات مزايا وعيوب فريدة، نظرًا لتوحيدها ومحاذاة السيليكون في الخلايا الشمسية أحادية البلورية، تميل الألواح أحادية البلورية إلى تحقيق كفاءة أعلى من الألواح متعددة البلورات، ومع ذلك، فإن هذه الكفاءة العالية تأتي بسعر أعلى، لأن الألواح الشمسية أحادية البلورية تكون أكثر تكلفة بشكل عام في الإنتاج والشراء، تتميز الألواح الشمسية متعددة الكريستالات بعملية إنتاج أقل كثافة (السيليكون أقل نقاء ولا يحتاج إلى محاذاة)، مما يؤدي إلى انخفاض الأسعار بالنسبة للمستهلكين والقائمين بالتركيب.

إذا كانت الكفاءة هي شاغلك الرئيسي، فقد يكون الإعداد الشمسي أحادي البلورية هو أفضل خيار لك، وبالمثل إذا كنت تريد أقل سعر لمشروعك الشمسي، فيمكن أن تعمل الألواح متعددة الكريستالات بشكل أفضل.

ابحث عن الألواح الشمسية المناسبة لمنزلك

إذا كانت الجماليات مهمة بالنسبة لك، فإن الفرق بين الألواح أحادية البلورية السوداء والأزرق متعدد الكريستالات قد يحدث فرقًا في قرارات التسوق بالطاقة الشمسية، في سوق الطاقة الشمسية الحصول على عروض أسعار من مثبتات الطاقة الشمسية، وحتى ترك ملاحظات الخاص بك إذا كنت تريد نوعًا معينًا أو لونًا معينًا من الألواح الشمسية، يقدم المثبتون المؤهلون والذين تم فحصهم مسبقًا العديد من أنواع التركيبات الشمسية ويمكنهم العمل معك لتخصيص حل الطاقة الشمسية في منزلك.

مزايا الألواح الشمسية الزرقاء والسوداء

ما هي الألواح الشمسية المناسبة لك؟ يعتمد هذا القرار على عدد من العوامل، بما في ذلك ميزانيتك، ومساحتك، بالإضافة إلى بعض النقاط الأخرى، والتي تم إبرازها جميعًا أدناه.

مميزات الألواح الشمسية السوداء

• أكثر كفاءة في استخدام الطاقة

المحاذاة الموحدة لبلورات السيليكون في لوحة أحادية البلورية تجعل هذه الألواح أكثر كفاءة في استخدام الطاقة، تحتاج عادةً إلى ألواح شمسية سوداء أقل من الألواح الشمسية متعددة الكريستالات لتوليد نفس القدر من الطاقة، مما يجعل الألواح الشمسية السوداء الخيار الأفضل عندما يتعلق الأمر بتوفير المساحة.

• تمتص المزيد من الضوء

بالإضافة إلى كفاءة الطاقة، تمتص الألواح السوداء أيضًا ضوءًا أكثر من الألواح الزرقاء، هذا يعني أن الألواح السوداء قادرة على امتصاص المزيد من أشعة الشمس، وبالتالي توليد المزيد من الطاقة الشمسية، هذا يؤدي إلى إنتاج المزيد من الطاقة لمنزلك أو عملك.

• أداء أفضل في الطقس الحار

تعمل الألواح الشمسية أحادية البلورية السوداء بشكل أفضل في الطقس الأكثر دفئًا، مع كل الخلايا الشمسية، ينخفض إنتاج الكهرباء مع ارتفاع درجة الحرارة، ومع ذلك، فإن هذا التدهور الناتج يكون أقل حدة في اللوحات السوداء مقارنة باللوحات الزرقاء.

• تصميم موفر للمساحة

الألواح الشمسية السوداء موفرة للمساحة. نظرًا لأن الخلايا الشمسية أحادية البلورة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة، فإنك تحتاج إلى عدد أقل من الخلايا الشمسية أحادية البلورية مقارنة بالخلايا الشمسية متعددة البلورات لتوليد نفس الكمية من الطاقة.

مميزات الألواح الشمسية الزرقاء

• أكثر تكلفة فعالة

كان يُعتقد سابقًا أن الخلايا متعددة البلورات أدنى من الخلايا أحادية البلورية لأنها كانت أقل كفاءة إلى حد ما، ومع ذلك، نظرًا للطريقة الفعالة من حيث التكلفة لإنتاج الخلايا الشمسية متعددة الكريستالات، فقد ظهرت كتكنولوجيا مهيمنة في سوق الألواح الشمسية السكنية.

• أقل تكلفة للإنشاء والصيانة

نظرًا لأن إنتاج الألواح الشمسية الزرقاء أسهل في الإنتاج، فهي أيضًا أقل تكلفة، كل من تكاليفها الأولية والتركيب أرخص بكثير بالمقارنة مع الألواح الشمسية السوداء، يتم استخدامها أيضًا بشكل أكثر شيوعًا، لذا فإن الإصلاحات سريعة وسهلة.