HJT ضد TOPCon: معركة الجيل القادم من كفاءة الطاقة الشمسية

في هذه المدونة، سنستكشف آلية عمل ألواح HJT وTOPCon، وأهم الفروقات بينهما، وأيهما قد يكون الخيار الأمثل لمشروع الطاقة الشمسية الخاص بك. سواء كنت مالك منزل، أو فني تركيب، أو صاحب شركة متخصصة في الطاقة الشمسية، فإن فهم هذه التقنيات سيساعدك على اتخاذ قرارات مدروسة.

ثورة النوع N: لماذا يتلاشى بيرك من النوع P

قبل الخوض في تفاصيل التنافس بين شركتي HJT وTOPCon، من الضروري فهم السياق. فعلى مدى العقد الماضي، هيمنت على صناعة الطاقة الشمسية شركاتٌ أخرى. خلية PERC من النوع P (خلية باعثة وخلية خلفية مُخَمَّلة) كانت تقنية موثوقة وفعالة من حيث التكلفة. ومع ذلك، فقد وصلت تقنية PERC إلى حد كفاءتها النظري (حوالي 24%).

وللتغلب على هذا السقف، تحولت الصناعة إلى الخلايا من النوع N. يتم تطعيم السيليكون من النوع N بالفوسفور بدلاً من البورون، مما يجعله محصنًا تقريبًا ضد التدهور الناتج عن الضوء (LID) وقادرًا على تحقيق كفاءات أعلى بكثير.

المتنافسان الأبرز في سباق سيارات الفئة N هما TOPCon (ملامس مُخَمَّل بأكسيد النفق) و HJT (الوصلة غير المتجانسة). كلاهما يعدان بمزيد من الطاقة لكل متر مربع، لكنهما يحققان ذلك بطرق مختلفة تمامًا.

ما هي تقنية TOPCon للطاقة الشمسية؟

توبكون يرمز إلى تلامس مُخَمَّل بأكسيد النفق. ويُعتبر على نطاق واسع خليفة عملي لتقنية PERC لأنه يسمح للمصنعين بترقية خطوط الإنتاج الحالية بدلاً من بناء خطوط جديدة من الصفر.

كيف يعمل

تضيف تقنية TOPCon طبقة مجهرية من أكسيد النفق فائق الرقة وطبقة من السيليكون متعدد التبلور إلى الجزء الخلفي من الخلية. تسمح طبقة "التخميل" هذه بتدفق التيار بحرية مع منع إعادة اتحاد الإلكترونات (الذي يسبب فقد الطاقة).

• الميزة الرئيسية: يقلل ذلك من إعادة التركيب السطحي، مما يعزز كفاءة التحويل بشكل كبير مقارنة بتقنية PERC.
• تصنيع: لأنها تعتمد على هيكل PERC، فإنها توفر نفقات رأسمالية أقل للمصنعين، مما يؤدي إلى أسعار تنافسية للمستخدمين النهائيين.

ما هي تقنية الطاقة الشمسية HJT؟

HJT يرمز إلى وصلة غير متجانسة ذات طبقة رقيقة جوهرية. غالباً ما يُنظر إليها على أنها التكنولوجيا "الممتازة" ذات أعلى إمكانات نظرية، حيث تمزج بين أفضل سمات السيليكون البلوري وتكنولوجيا الأغشية الرقيقة.

كيف يعمل

تضع شركة HJT رقاقة سيليكون بلورية من النوع N بين طبقتين من السيليكون الرقيق غير المتبلور. يتميز هذا التركيب "الساندويتش" بفعاليته العالية في امتصاص الطاقة. تعمل طبقات السيليكون غير المتبلور كطبقة تخميل ممتازة، مما يقلل بشكل كبير من فقدان الإلكترونات.

• الميزة الرئيسية: يتميز جهاز HJT ببنية متناظرة، مما يؤدي بطبيعة الحال إلى أداء عالٍ للغاية ازدواجية الوجه (القدرة على توليد الطاقة من الجانب الخلفي للوحة).
• تصنيع: تتطلب تقنية HJT عملية تصنيع مختلفة تمامًا في درجات حرارة منخفضة. ورغم أن هذا يقلل من استهلاك الطاقة أثناء الإنتاج، إلا أنه يستلزم معدات جديدة باهظة الثمن، مما يُبقي سعر ألواح HJT في السوق مرتفعًا بعض الشيء.

مقارنة مباشرة: HJT مقابل TOPCon

لتحديد أيهما أفضل لمشروعك، يجب أن ننظر إلى المقاييس الفنية التي تؤثر على العائد على الاستثمار (ROI) وتكلفة الطاقة المستوية (LCOE).

1. معدلات الكفاءة

تتجاوز كلتا التقنيتين علامة كفاءة الخلية 25%، تاركتين تقنية PERC التقليدية (22-23%) خلفها.

• توبكون: يحقق حاليًا كفاءات إنتاج ضخمة تبلغ 25% – 26%.
• HJT: يتفوق قليلاً بفضل كفاءة الإنتاج الضخم التي غالباً ما تتجاوز 26%, ، مع تسجيلات المختبر التي تقترب من 27%+.
• الفائز: HJT (تقدم هامشي)

2. معامل درجة الحرارة

هذا مقياس بالغ الأهمية، وغالبًا ما يتم تجاهله. فهو يقيس مقدار الطاقة التي تفقدها اللوحة لكل درجة مئوية أعلى بكثير من 25 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت).

• توبكون: عادة في حوالي -0.30%/°C.
• HJT: عادة في حوالي -0.26%/°C.
• لماذا هذا مهم؟ في المناخات الحارة (مثل كاليفورنيا وأستراليا والشرق الأوسط)، ستحتفظ ألواح HJT بقدر أكبر من إنتاج الطاقة المقدر لها في فترة ما بعد الظهيرة الحارة مقارنة بألواح TOPCon.
• الفائز: HJT

3. ثنائية الوجه (جيل الجانب الخلفي)

بالنسبة لمشاريع المرافق الأرضية أو أسطح المباني التجارية ذات الأسطح العاكسة (أسطح TPO البيضاء)، فإن خاصية ثنائية الوجه هي المفتاح.

• توبكون: عامل ازدواجية الوجه 80-85%.
• HJT: عامل ازدواجية الوجه 85-95%.
• الفائز: HJT

4. التدهور والموثوقية

تتعرض الخلايا من النوع N بطبيعتها لتدهور أقل من الخلايا من النوع P. ومع ذلك، توجد بعض الفروقات الدقيقة.

• توبكون: حساس لتسرب الرطوبة. مصنعي الألواح الشمسية يجب استخدام مواد تغليف عالية الجودة (POE) لمنع التآكل. يبلغ معدل التدهور في السنة الأولى حوالي 1%.
• HJT: يتميز هذا المنتج بثباته العالي، إلا أن طبقة أكسيد الموصل الشفاف (TCO) قد تتأثر بالأشعة فوق البنفسجية والرطوبة إذا لم يتم إحكام إغلاقها بشكل صحيح. ويكون معدل التدهور خلال السنة الأولى أقل من 1%.
• الفائز: التعادل (يعتمد على جودة التصنيع)

5. التكلفة والتوافر

وهنا يأتي دور توبكون للرد.

• توبكون: نظراً لقدرة المصنعين على تحديث المصانع القائمة، فإن سلسلة التوريد قوية، والتكاليف أعلى بشكل طفيف فقط من تكاليف PERC.
• HJT: يتطلب الأمر خطوط إنتاج متنوعة ومعجون فضة باهظ الثمن (مع أن تقنية القضبان الموصلة تقلل من ذلك). ولذلك، يُباع بسعر أعلى.
• الفائز: توبكون

لمحة عن المواصفات الفنية

الخلاصة: أيهما يجب أن تختار؟

تعتمد اللوحة "الأفضل" كلياً على القيود المحددة لعملية التثبيت الخاصة بك.

اختر TOPCon إذا:

1. تريد أفضل قيمة مقابل المال. لوحة شمسية من توبكون يوفر قفزة كبيرة في الأداء مقارنة بالتقنيات القديمة دون التكلفة الباهظة لتقنية HJT.
2. أنت مقيد بالميزانية. بالنسبة لمشاريع المرافق واسعة النطاق حيث يصل الفرق بين $0.01/واط إلى ملايين، فإن TOPCon توفر أقل تكلفة LCOE.
3. المساحة ليست هي القيد #1. على الرغم من كفاءتها، إذا كانت لديك مساحة كافية على السطح، فإن الزيادة الطفيفة في كفاءة HJT قد لا تبرر التكلفة الإضافية.

اختر HJT إذا:

1. أنت تعيش في مناخ حار. يعني معامل درجة الحرارة الفائق أن تقنية HJT ستتفوق بشكل كبير على تقنية TOPCon خلال موجات الحر الصيفية.
2. لديك مساحة محدودة على السطح. إذا كنت بحاجة إلى استخلاص أقصى قدر ممكن من الطاقة من سطح صغير، فإن كثافة الكفاءة العالية لتقنية HJT تستحق السعر الإضافي.
3. أنت تقوم بتركيب حامل أرضي. تسمح خاصية ثنائية الوجه العالية (حتى 95%) لتقنية HJT بحصد كميات هائلة من الطاقة من الجانب الخلفي إذا تم تركيبها فوق أرض فاتحة اللون أو خرسانة.

التوقعات المستقبلية: اتجاهات السوق

اعتبارًا من عام 2026، تستحوذ شركة TOPCon حاليًا على الحصة السوقية الأكبر نظرًا لسهولة توسيع نطاق التصنيع. مصنعي الألواح الشمسية من المستوى الأول (مثل جينكو، وترينا، وأموسولار) راهنوا بقوة على توبكون.

مع ذلك، تكتسب تقنية HJT زخمًا مع انخفاض تكاليف التصنيع. ويعمل المبتكرون (مثل REC وHuasun وRisen) على تحسين استهلاك الفضة في خلايا HJT، مما يقلل الفجوة السعرية تدريجيًا. كما نشهد ظهور... HBC (وصلة خلفية غير متجانسة), ، والتي تحاول الجمع بين جماليات الخلايا ذات التلامس الخلفي وأداء HJT.

هل تحتاج إلى مساعدة في الحصول على وحدات من النوع N؟

قد يكون الانتقال من تقنية النوع P إلى تقنية النوع N معقدًا. سواء كنت بحاجة إلى فعالية التكلفة التي توفرها تقنية TOPCon أو الأداء المتميز لتقنية HJT، فإن اختيارك لمصنّع من الدرجة الأولى أمر بالغ الأهمية لضمان أمان الضمان على المدى الطويل.

[اتصل بأموسولار اليوم] لمناقشة متطلبات مشروعك والحصول على عرض أسعار لأحدث حلول الطاقة الشمسية من النوع N.