من PERC إلى TOPCon: قيادة تطور تكنولوجيا الطاقة الشمسية

ال صناعة الطاقة الشمسية تشهد الشركة تحولًا جذريًا، حيث تنتقل بسرعة من تقنية الباعث الخامل والاتصال الخلفي (PERC) إلى تقنية الاتصال النفقي بأكسيد النفق (TOPCon).

مزايا TOPCon واضحة: كفاءة أعلى، أعلى توليد الطاقة وخفض تكلفة الكهرباء بشكل كبير (LCOE) من خلال خفض تكاليف الأراضي والتتبع والعمالة.

TOPCon تعمل التكنولوجيا على تحسين مسار التخميل وتقليل إعادة تركيب الإلكترون (أو فقدانه)، وبالتالي تعزيز تحويل الطاقة. يتيح هذا التقدم كفاءات متزايدة باستمرار والقدرة على تثبيت المزيد من المكونات على الأرض مما يسمح بمساحة محدودة.

يعرض TOPCon أيضًا معامل توليد طاقة ثنائي الجانب بنسبة 80% مقارنة بـ 70% الخاص بـ PERC، وبالتالي زيادة كمية الطاقة المولدة في الجزء الخلفي من الوحدة مقارنة بالجزء الأمامي. وأخيرًا، يتمتع TOPCon بمعامل درجة حرارة أفضل من PERC، مما يؤدي إلى توليد طاقة أعلى في الظروف الحارة.

بشكل عام، يتمتع TOPCon بميزة بنسبة 1-2% في توليد الطاقة، اعتمادًا على الموقع، مما يمكن أن يضيف ملايين الدولارات من الإيرادات السنوية إلى مزارع الطاقة الشمسية الكبيرة.

حاليًا، يعد TOPCon أكثر فعالية من حيث التكلفة من التقنيات الأخرى من النوع n. في المقابل، يوفر النظام البيئي TOPCon نطاقًا أوسع من خيارات المعدات ومسارات التكنولوجيا، مما يجعل تحويل خطوط الإنتاج من PERC أسهل وأكثر توافقًا، ولا يتطلب سوى بعض المعدات الإضافية ومساحة التخطيط.

أحكام الضمان الخاصة بـ TOPCon و الايثيلين في المئة لديها معدلات تسوس سنوية مماثلة تبلغ حوالي 0.4٪. ومع ذلك، فإن TOPCon لديه معدل تسوس أقل في السنة الأولى بنسبة 1%، مقارنة بمعدل PERC البالغ 2%.

إن الانتقال إلى TOPCon سريع جدًا لدرجة أن PERC سيصبح شيئًا من الماضي في غضون سنوات قليلة.

وفقا لأحدث معلومات السوق الصادرة عن جمعية الطاقة النظيفة (CEA)، من المتوقع أن يمثل TOPCon نصف الطاقة الإنتاجية العالمية بحلول نهاية هذا العام، وستنخفض قدرة PERC إلى أقل من 25٪ وسيتم التخلص التدريجي منها بالكامل في عام 2028. قد يتخلف سوق الولايات المتحدة قليلاً عن الإمدادات المحلية المحدودة، ويكتسب TOPCon قوة جذب على مستوى العالم ويعمل المصنعون على زيادة الإنتاج لتلبية الطلب المتزايد.

مع تطور التكنولوجيا بسرعة، يتطور منحنى التعلم أيضًا. سيكون لأي خط إنتاج جديد معدل خلل أعلى. قد يواجه الموردون أيضًا تأخيرات في تحسين العمليات والفشل في تحقيق أهداف الكفاءة والموثوقية الموعودة.

أدى الاعتماد العالمي الواسع النطاق لـ PERC إلى قيام مطوري الأجهزة النهائية الذين يتجنبون المخاطرة بتجنب TOPCon لفترة من الوقت حتى يتوفر المزيد من البيانات. وبالمثل، قد ينتظر بعض الممولين بحذر ليروا كيف يتحقق TOPCon. ومع ذلك، لا يمكنهم تأخير ذلك إلى أجل غير مسمى، لأن العملية الانتقالية تجري بالفعل على قدم وساق.

يضيف إدخال TOPCon متغيرًا إلى سلسلة التوريد وEPC، مما يجعلها أكثر تعقيدًا على المدى القصير. يريد العملاء معرفة كيفية التعامل مع اتفاقيات التوريد طويلة الأجل خلال السنوات القليلة المقبلة.

يظل السعر عاملاً رئيسياً في استراتيجيات تحديد مصادر المكونات. مع التخلص التدريجي من مكونات PERC، يقوم المصنعون بتخفيض الأسعار لإفساح المجال لـ TOPCon. لكن أسعار PERC في الولايات المتحدة ليست منخفضة كما هي الحال في مناطق أخرى، وقد أدى طلب تقديم العروض الأخير إلى سعر TOPCon قدره 0.03 دولار لكل واط.

يجب على المطورين أن يقرروا بعناية ما إذا كان توفير بضعة سنتات يستحق التضحية بتوليد الطاقة، مع الأخذ في الاعتبار الربحية على المدى الطويل والضمان الممتد الذي تقدمه TOPCon.

في حين أن TOPCon قريب جدًا من أن يكون مفيدًا في جميع الحالات تقريبًا، إلا أنه لم يصل إلى هذا الحد بعد. يحتاج المطورون إلى تقييم ما إذا كان استخدام TOPCon أو PERC فعالاً من حيث التكلفة على أساس كل مشروع على حدة.

بالإضافة إلى ذلك، تعد موثوقية المكونات وجودتها أمرًا بالغ الأهمية، ويوصى باختبار التأهيل من جهة خارجية للتحقق من مطالبات الأداء باستخدام البيانات في الوقت الفعلي وإحصائيات الإنتاج الفعلية.

في CEA، ننصح المطورين بعدم شراء المنتجات دون الاطلاع على اختبارات التأهيل والتحقق من جهة خارجية. للتأكد من أن مكونات TOPCon تلبي متطلبات الأداء والموثوقية الخاصة بالشركة المصنعة، يتم إجراء عمليات تدقيق من طرف ثالث ومراقبة الإنتاج والاختبار العشوائي، إلى جانب الاختبارات المتسارعة في غرف المناخ التي تحاكي عقودًا من الاستخدام الميداني.

يجب على العملاء الذين يفكرون في اتفاقيات توريد متعددة السنوات إعطاء الأولوية للموردين الذين لديهم رأس المال والمرونة لزيادة إنتاج TOPCon حسب الحاجة، بالإضافة إلى سنوات من الخبرة وقدرات البحث والتطوير. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الموردون الذين لديهم خطوط إنتاج PERC وTOPCon بمرونة أكبر في استراتيجيات الشراء.

بالإضافة إلى ذلك، يجب على المطورين التركيز على الجودة والموثوقية، حيث قد تقوم بعض الشركات المصنعة بتقليص النفقات لتلبية الطلب بسرعة.

إن الاختيار فيما يتعلق بمدة العقد خاص بالعميل تمامًا ويعتمد على احتياجاته الفردية وقدرته على تحمل المخاطر والممولين. لن يقوم بعض العملاء بالشراء إلا من موردي المستوى الأول لأنهم واثقون من الانتقال إلى التكنولوجيا الجديدة بسرعة أكبر ومستعدون لدفع علاوة مقابل راحة البال هذه.

ومع ذلك، هناك آخرون قد يكونون على استعداد للعمل مع الشركات المصنعة من المستوى الثاني للحصول على تخفيضات في الأسعار وربما الوصول إلى المحتوى المحلي لقانون خفض التضخم (IRA).

فقط هؤلاء اللاعبين الكبار من الدرجة الثانية الذين يمكنهم تمييز أنفسهم وإظهار قيمة إضافية من خلال تخفيف مخاطر سلسلة التوريد من خلال UFLPA سيكونون قادرين على المنافسة قبل أن يبدأ اللاعبون الكبار في الهيمنة مرة أخرى.

ومن خلال إعطاء الأولوية لبرامج ضمان الجودة القوية والموثوقية والمرونة في استراتيجيات الشراء، يمكن لمطوري الطاقة الشمسية الانتقال من PERC إلى TOPCon بثقة.