حلول البطاريات الشمسية المبتكرة

With rising energy demand and environmental awareness, innovative solar battery solutions are gaining attention. In recent years, solar cell technology has made significant progress, not only in photoelectric conversion efficiency breakthroughs, but also in materials, structural design and other aspects of a large number of innovations. In this paper, we will discuss several current innovative solutions in the field of Solar Battery Solutions and their future development prospects.

What is Solar Battery?

A solar battery is a device that stores excess electricity generated by solar panels. It captures surplus energy on sunny days, allowing you to use stored power at night or during cloudy weather. This helps maximize your solar energy use, reducing reliance on the grid and enhancing energy independence.

High-efficiency crystalline silicon – chalcogenide stacked cells

Crystalline silicon – chalcogenide stacked solar cells are a new type of cell that has attracted much attention in recent years. This type of cell realizes higher photoelectric conversion efficiency by combining traditional crystalline silicon cells with chalcogenide cells. For example, China’s photovoltaic company LONGi Green Energy developed a crystalline silicon – chalcogenide stacked solar battery, its photoelectric conversion efficiency has reached 34.6%, once again set a new world record. This stacked cell not only improves the conversion efficiency, but also has the advantages of low cost and high stability, and is expected to occupy a larger market share in the future.

خلايا الوصلة غير المتجانسة (HJT)

Heterojunction (HJT) cell is a high-efficiency solar battery based on silicon-based materials, which improves the performance of the cell by adopting passivation contact technology. LONGi Green Energy’s silicon heterojunction solar cells, released in 2023, have a conversion efficiency of 26.81%, an achievement that further solidifies the key role of solar cells in the energy transition. In addition, the accelerated cost reduction of heterojunction cells also offers the possibility of industrialization of stacked cells.

البطاريات الشمسية ذات الأغشية الرقيقة

وتشمل الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة بشكل أساسي سيلينيد النحاس الإنديوم الغاليوم (CIGS) والسيليكون متعدد البلورات والسيليكون غير المتبلور. من بين هذه الأنواع، جذبت الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة CIGS الكثير من الاهتمام بسبب كفاءتها العالية في التحويل (وصلت الأرقام القياسية المختبرية إلى 23.6%). وتتميز هذه الخلايا بخفة الوزن والسماكة الرقيقة والقدرة العالية على التكيف، وهي مناسبة لسيناريوهات التطبيق المختلفة، مثل الأنظمة الكهروضوئية المتكاملة في المباني.

الأنظمة الكهروضوئية الذكية

تعمل الأنظمة الكهروضوئية الذكية على تحسين استخدام الطاقة وتخزينها من خلال الجمع بين الوحدات الكهروضوئية وأنظمة إدارة الطاقة الذكية. على سبيل المثال، أدى تطوير بطاريات الحالة الصلبة وبطاريات الليثيوم أيون الأكثر كفاءة إلى زيادة سعة تخزين أنظمة الطاقة الشمسية، مما يجعل تخزين الطاقة أكثر موثوقية وكفاءة. هذه الأنظمة الذكية قادرة على ضبط استراتيجيات توليد الطاقة وتخزين الطاقة بناءً على البيانات في الوقت الفعلي، مما يؤدي إلى استخدام أكثر كفاءة للطاقة.

المواد والعمليات الجديدة

ومن أجل زيادة تحسين أداء البطاريات الشمسية، قام الباحثون أيضاً بالعديد من الابتكارات في المواد والعمليات. على سبيل المثال، ساعدت معاجين DuPont™ Solamet® الموصلة في تحسين كفاءة الخلايا الشمسية بنسبة تصل إلى 30 في المئة. بالإضافة إلى ذلك، فإن طلاءات التحويل الكهروضوئي ومواد الطبقات الممتصة للضوء التي طورتها شركة تشنغدو شينكي لي للتكنولوجيا الكيميائية بشكل مستقل قد حسنت بشكل كبير من كفاءة امتصاص الضوء واستقرار الخلايا الشمسية.

آفاق السوق واتجاهات التنمية

According to market analysis, the global solar cell market size is expected to reach USD 257.22 billion by 2024 and grow at a CAGR of 10.27% to USD 419.32 billion by 2029. The market outlook for China, the world’s largest producer or region of solar cells, is particularly optimistic. China’s solar PV market is expected to grow at a CAGR of more than 19.5% through 2027.

في الختام، مع التقدم المستمر للابتكار التكنولوجي، حققت الخلايا الشمسية تقدمًا كبيرًا من حيث كفاءة التحويل الكهروضوئي والتحكم في التكلفة ونطاق التطبيق. في المستقبل، مع ظهور تكنولوجيا بطاريات شمسية أكثر كفاءة ومنخفضة التكلفة للبطاريات الشمسية، ستلعب الطاقة الشمسية بالتأكيد دورًا أكثر أهمية في التحول العالمي للطاقة.