الفرق بين ألواح الطاقة الشمسية الزرقاء والسوداء

الفرق بين ألواح الطاقة الشمسية الزرقاء والسوداء 

يمكن معرفة الفرق بين ألواح الطاقة الشمسية الزرقاء والسوداء، من خلال التعرف على العديد من الأمور الأساسية مثل الكفاءة، والسعر، ومدة الصلاحية، ومن خلالها يمكن تحديد النوع الأفضل للاستخدام، والجدول التالي يوضح هذه النقطة بشكل مفصل. 

الفرق بين ألواح الطاقة الشمسية 

• المفهوم. 
• كيفية الصناعة.
• المظهر الخارجي.

انتشرت الألواح الشمسية بشكل كبير كونها واحدة من الطرق الفعالة من أجل الحصول على طاقة نظيفة، لا تسبب ضرر على البيئة، ومعرفة الفروق العلمية بين ألواح الطاقة الشمسية الزرقاء والسوداء، يساعد في تحديد النوع الأفضل، ويمكن التعرف على ذلك من خلال الجزء التالي. 

ألواح الطاقة الشمسية السوداء

المفهوم: هو مصطلح يرمز إلى الألواح أحادية البلورية، التي تنعكس على العين عن رؤيتها بلون أسود، ويتم صناعتها من بلورة سيليكون واحدة عالية الجودة، ويمتاز هذا السيلكون بكونه على درجة عالية من النقاء، إذا ما تم مقارنته ببلورات السيليكون المستخدمة في الألواح الشمسية متعددة الكريستال. 

كيفية صناعة: في عملية صناعة هذا النوع من الألواح يتم استخدام الخلايا الشمسية أحادية البلورية، والتي يتم  صنعها من خلال عملية تعرف علمياً باسم czochralski. 

خلال هذه العملية، يتم استخدام  بذرة بلورية، مصنوعة من مادة السيليكون، يتم وضعها في وعاء مصنوع بشكل كامل من السيليكون المصهور، وبعد انتهاء هذه المرحلة يقوم المختصون يسحب بذرة بلورات السيليكون بشكل بطيء، وتوضع إلى جانب السيليكون مسبق الصهر. 

نتيجة لهذه العملية تبدأ كتل السيليكون البلوري الصلبة في الشكل، وبمجرد التحقق من صلابتها بشكل كلي، تبدأ عملية التقطيع إلى شرائح رقيقة، تستخدم فيما بعد كخلايا شمسية لإنتاج الطاقة.

تفاعل الضوء مع الخلايا عديدة البلورات، يختلف عن تفاعله مع الخلايا الأحادية، وهو الأمر الذي يؤدي إلى ظهور هذا النوع من الألواح الشمسية بشكل موحد يظهر اسود للعين عند النظر إليه. 

المظهر الخارجي:

• لها مظهر أملس ذو لون أسود، ومضمونة من السيليكون عالي الجودة. 
• لا تحتاج إلى مساحة كبيرة عند التركيب، ولها عمر افتراضي أطول. 
• تتشكل نتيجة عملية إنتاج تستخدم قدر كبير من الطاقة. 
• ذات سعر مرتفع عن التركيب والاستهلاك. 

ألواح الطاقة الشمسية الزرقاء:

المفهوم: هو مصطلح يستخدم من أجل الإشارة إلى الألواح الشمسية متعددة الكريستالات، يتم فيها إنشاء خلية متعددة البلورات من خلال استخدام مادة السيليكون الخام. 

كيفية صناعة: تتشابه صناعة هذا النوع إلى حد كبير مع الكيفية المستخدمة في صناعة الألواح الشمسية السوداء، ولكن يتم في صناعة هذا النوع تجاوز خطوة استخراج بذرة بلورات السيليكون، والتي يتم عادة استخدامها في تكوين الخلايا الشمسية أحادية البلورية السوداء. 

يتم تشكيل الحبيبات والحواف المميزة لهذا النوع من الخلايا من الخلايا الشمسية، من خلال السماح لبلورات السيليكون المذابة بالدخول إلى حوض التبريد، لتختلط مع البلورات المسكبة، لتصبح في نهاية العملية خلايا سيليكون متعددة الكريستالات. 

الآلية التي تقوم بها هذه الألواح بعكس أشعة الشمس، تمكن في القيام بوضعها إلى جانب بعضها البعض، وطلائها بدهان خاص مضاد للانعكاس، وهو الأمر الذي يؤدي إلى ظهور لونها الأزرق الممزوج بقليل من المادة البراقة عند تعرضها لضوء الشمس. 

المظهر الخارجي:

• تظهر فيها البلورات بشكل أوضح بشكل متناثر، وذلك لكون مادة السيليكون المستخدمة في صناعتها ذات جودة منخفضة. 
• تتطلب مساحة كبيرة عند الرغبة في الحصول على نفس كمية الطاقة التي تنتج من الألواح الشمسية السوداء. 
• عملية الإنتاج الخاصة بها أقل في التعقيد إلى حد كبير، وأسعارها منخفضة بدرجة كبيرة عن النوع الآخر. 

مميزات ألواح الطاقة الشمسية السوداء

• أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. 
• تعمل على امتصاص المزيد من الضوء. 
• درجة أعلى من الكفاءة خلال الجو الدافئ. 
• ذات تصميم موفر في المساحة. 
• مرتفعة الكفاءة. 

أكثر كفاءة في استخدام الطاقة: ترجع هذه الميزة إلى تصميم الألواح التي تمتاز بالمحاذاة الموجودة بين البلورات الأحادية الموجودة في تصميمها، وتمتاز بأن عدد قليل منها يمكن أن يقوم بإنتاج نفس كمية الطاقة التي تنتجها الألواح متعددة الكريستالات، ولذلك فهي الخيار الأفضل عند الرغبة في توفير المساحات. 

تعمل على امتصاص المزيد من الضوء: تعمل الألواح السوداء على امتصاص ضوء الشمس بدرجة أعلى من الألواح ذات اللون الأزرق، مما يرفع من قدرتها على إنتاج الطاقة الكهربائية خاصة في درجات الحرارة المرتفعة، مما يولد المزيد من الطاقة الشمسية التي يستفيد منها المنزل أو مكاتب العمل. 

درجة أعلى من الكفاءة خلال الجو الدافئ: عادة ما تعمل هذه الألواح بدرجة مرتفعة من الكفاءة خلال درجات الحرارة المرتفعة، حيث أن إنتاج الطاقة الكهربية ينخفض بشكل كبير خلال درجات الحرارة المرتفعة، ولكن ارتفاع درجات الحرارة لا يؤثر إطلاقاً على جودة الإنتاج، بل على النقيض تزداد كمية الطاقة المنتجة من خلالها. 

ذات تصميم موفر في المساحة: بالإضافة إلى كون الألواح الشمسية ذات اللون الأسود عالية الكفاءة، فإنها أيضا موفرة في المساحة إلى حد كبير، حيث يحتاج المستخدم إلى عدد قليل من الألواح أحادية البلورية، من أجل توليد كمية الطاقة اللازمة لتوفير كهرباء منزل، أو مقر عمل بشكل كامل. 

مرتفعة الكفاءة: يتم صناعة هذه الألواح بدرجة عالية من الدقة مما يجعلها ذات جودة عالية، وتدوم لفترة طويلة من الوقت، حيث يصل العمر الافتراضي لهذا النوع لما يقارب من 25 عاماً، خاصة وأن لديها القدرة على الأداء بشكل أفضل في حال استخدام الإضاءة بشكل منخفض.

مميزات ألواح الطاقة الشمسية الزرقاء 

• أعلى في التكلفة الفعالة. 
• تكلفة الإنشاء والإصلاح منخفضة. 
• صديقة للبيئة. 

أعلى في التكلفة الفعالة: في بداية ظهور هذا النوع من الألواح الشمسية ،متعددة البلورات في الأسواق، كان يعتقد أنها أقل كفاءة من الألواح أحادية البلورية، إلا أنها أثبتت فاعلية كبيرة في إنتاج الطاقة، واستطاعت أن تنتشر بشكل كبير في الأسواق وتحصل على إقبال من المشترين. 

تكلفة الإنشاء والإصلاح منخفضة: الألواح الشمسية الزرقاء يتم إنتاجها بشكل سلس وأكثر سهولة من الأنواع الأخرى، وهي أيضا منخفضة إلى حد كبير في تكاليف الإنتاج، والتركيب، والصيانة، وكافة الأمور التي ترتبط بها، ويعتبر استخدامها هو الأكثر شيوعاً بين المستخدمين، كونها سريعة في عملية التركيب، وسهلة في عملية الإصلاح في حال حدوث خلل أو تلف. 

صديقة للبيئة: المخلفات التي تنتج من صناعة واستخدام الألواح الشمسية الزرقاء، منخفضة إلى حد كبير عن مقارنتها بالألواح أحادية البلورية، حيث أن عملية إنتاجها لا تتطلب عملية تشكيل فردي كغيرها، وبالتالي ينتج عنها كميات محدودة من النفايات. 

فوائد استخدام الألواح الشمسية السوداء الزرقاء 

سواء وقع اختيار المستخدم على الألواح الشمسية السوداء أو الزرقاء، فإن كلا منهما يوفر جميع الفوائد المتمثلة في النقاط التالية:

• تقلل من الانبعاثات الضارة. 
• يمكن الحصول على تمويل بخيارات سهلة من أجل تركيب كلا النوعين. 
• الحصول على رصيد كافي من أجل إنتاج الطاقة الفائضة. 
• التقليل من قيمة فواتير الكهرباء الشهرية بشكل كبير. [4]

مواصفات ألواح الطاقة الشمسية 

•  رئيسية. 
•  فرعية. 

تشمل الألواح الشمسية بأنواعها المختلفة على نوعين أساسيين من المواصفات، التي يجب مراجعتها بشكل دقيق قبل إتمام عملية الشراء، هذه المواصفات موضحة من خلال التالي. 

رئيسية: تتمثل المواصفات الرئيسية في النقاط التالية:

• القوة الكهربية. 
• تصنيف الطاقة. 
• نسبة الكفاءة. 
• الجهد التشغيلي. 
• الإخراج الحالي. 
• معامل درجة الحرارة الذي يدل على أداء اللوحات في التغيرات المختلفة لدرجة الحرارة خلال العام. 
• خرج الطاقة والكفاءة. 
• الجهد التيار الكهربائي. 

فرعية: تتمثل هذه المواصفات في النقاط التالية:

• الأبعاد. 
• الوزن. 
• المتانة. 
• الضمان. 
• الشهادات التي تدل على مطابقة الألواح المتطلبات والمعايير الأساسية لعملية التركيب. [5]

ألواح الطاقة الشمسية وأسعارها 

يتواجد في المملكة العربية السعودية عدد كبير من أنواع الطاقة الشمسية، والجدول التالي يوضح أبرز هذه الأنواع وسعر كل منها. [6]