ما هي العلاقة بين حجم الرقائق في الألواح الشمسية الكهروضوئية وتكلفة هذه الألواح؟
في بداية هذا المقال سنتعرّف أولاً على الرقاقة wafer وماذا تعني, الرقاقة هي المادة الخام الأساسية لتصنيع الخلايا الشمسية البلورية ولا تتجاوز سماكتها 200 ميكرومتر فقط, وهي المكوّن الأساسي المسؤول عن توليد الطاقة الكهربائية في اللوح الكهروضوئي, وتزداد كمية الطاقة الكهربائية الناتجة عنها كلّما ازداد حجمها, وتشكل تكلفتها نسبة 40% من تكاليف الألواح.
في السابق, بقي حجم الرقاقة ثابتاً لأكثر من أربعين عاماً, ولم يتجاوز الـ 100mm, حتى بداية القرن الحادي والعشرين, ازداد حجمه إلى 125mm, وبحلول العام 2012, أصبح حجم الرقاقة 156mm وأُطلق على هذا الموديل (النمط) الرمز M0. عملت الشركات الصانعة في السنوات اللاحقة على زيادة حجم الرقاقات ولكن بمقدار ضئيل, حيث كان حجم الرقاقات من النمط M1 بطول 156.75mm وقطر 205mm, أمّا M2 فكانت بطول 156.75/210mm, وصولاً إلى M4 بطول 161/211mm.
وبحلول العام 2018, تمّ تصنيع رقاقات بطول 156.75mm وانتشرت بشكل واسع وشكّلت أكثر من 80% من الرقاقات الكهروضوئية الموجودة في السوق. ومع بداية العام 2020 فقد وصل حجم الرقاقات إلى 158.75mm وباستطاعات خرج تراوحت بين 370W و 390W.
وخلال العام 2021, فقد تمّ تصنيع رقاقات من النمط M6 بطول وارتفاع 166mm, وأصبح هذا النمط أكثر الأنماط انتشاراً في تصنيع الألواح الكهروضوئية آنذاك, حيث تألّفت هذه الألواح من 144 خلية نصف مقطوعة باستطاعة خرج تتراوح ما بين 435W و 460W.
ظهرت مؤخراً أنماط جديدة من الرقاقات منها M10 بطول 182mm تتراوح استطاعة الخرج فيها ما بين 535W و 560W, والنمط M12 بطول 210mm. وتدّعي الشركات الصانعة البارزة أن الألواح الكهروضوئية ذات الرقاقات بأبعاد 182mm و 210mm تتفوق على الألواح ذات الرقائق الأصغر من حيث تكاليف التصنيع, نتيجة لذلك، من المرجح أن تحتل الألواح ذات الرقاقات بأحجام أكبر الصدارة المدى الطويل ، لتشكل الأغلبية بحلول العام 2023.
مما سبق, نستنتج أنّ زيادة حجم الرقاقات يساهم في تخفيض تكاليف المنظومات الشمسية الكهروضوئية, حيث من الممكن تقليل تكلفة المنظومة, من خلال استخدام رقاقات ذات حجم أكبر وهذا ينعكس على تكاليف دعامات القاعدة والرفوف الداعمة أو أجهزة التتبع, إضافةً لجميع التجهيزات الإلكترونية مثل العواكس وصناديق التوصيل والكابلات, بذلك تكون تكلفة المنظومات الشمسية الكهروضوئية أقل والعائد على الاستثمار أعلى.
