Published in: الطاقات المتجددة

البقع الساخنة في الألواح الشمسية – ما هي أسباب حدوثها؟

Author م. ثراء حمود

Published on: 1 أكتوبر، 2023

م. ثراء حمود

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

ما هي البقع الساخنة؟

هي منطقةٌ من اللوح الشمسي تكون درجة حرارتها مرتفعةً أكثر من بقية اللوح الشمسي، وذلك نتيجة وجود عطلٍ في اللوح الشمسي ناجم عن كسر خلية، أو عطل لحام، أو ظلّ جزئي حيث تؤدي الحرارة العالية في المنطقة إلى تخفيض الطاقة الناتجة عن اللوح، وتُسبّب تلفاً في مواد اللوح، كما يمكن أن تزداد هذه البقع الساخنة بمرور الزمن، ويمكن أن تُسبّب حروقاً، ومشاكل في الأمان على كامل النظام.

ما هي أسباب حدوث البقع الساخنة في الألواح الشمسية؟

يمكن تصنيف الأسباب إلى نوعين:

1- أسباب وظيفية

1- عدم تطابق الخلايا: أي هنالك اختلافٌ في التيارات الناتجة عن الخلايا المتصلة على التسلسل.

2- الخلايا الشمسية ذات الجودة المنخفضة: أي استخدام مواد رديئة أو عدم تحمل الخلايا للعمليات التي تحدث أثناء التصنيع.

2- أسباب تشغيلية

1- كالظلال على الألواح الشمسية.

2- الدارة المفتوحة.

3- ماسٌّ كهربائي.

4- تراكم الأوساخ، والرمال على اللوح.

كلُّ هذه الأسباب وغيرها يمكن أن تُسبّب هذه البقع مما يؤدي إلى هبوط أداء اللوح الشمسي، ومع مرور الوقت يمكن أن تؤدي إلى تدهور أداء المنظومة، لذلك لابدَّ من اختيار ألواحٍ ذات جودةٍ عالية مصنوعةٍ من مواد ذات كفاءة وقدرة تحمُّل عالية. إضافةً إلى ذلك يمكن شراء ألواح شمسية مزودةً بمصارف زاوية لتفادي تراكم الغبار والرمل على أسفل اللوح، وتجنُّب الظلال، وفي هذه الحال يمكننا تفادي هذه المشكلة قدر الإمكان أي ضمان حماية النظام الشمسي، وتوفير تكاليف صيانة عالية، وزيادة عمر المنظومة بأداء جيد. ^{[1] [2]}

ما هي المسارات الحلزونية؟

هو ظهور خطوطٍ رفيعةٍ داكنة اللون بشكل حلزوني على سطح اللوح الشمسي، ويمكن رؤيته بالعين المجردة بالرغم من دقته، حيث إن الخلية الشمسية تتكون من (Solar cell BASBAS) تتصل هذه الباسبارات مع بعضها البعض بواسطة (Cell FINGERS) أو ما يُسمّى بأصابع الفضة، والتي تكمن مهمتها بنقل الطاقة، وتجميعها على الباسبارات، وهذا العطل ناتجٌ عن تغيرٍ في لون أصابع الفضة.

ما هو سبب حدوث المسارات الحلزونية؟

سببه الرئيسي هو تسرُّب الرطوبة بين طبقات EVA التي تغطي الخلية الشمسية، وأصابع الفضة مما يؤدي إلى حدوث تفاعلٍ كيميائي بينهما، وتشكل مساراتٍ على سطح اللوح الشمسي مما يؤدي إلى فقدان الأداء الجيد للوح، ويمكن أن تزداد هذه المسارات عندما تزداد نسبة الرطوبة، وهذا يعتمد على جودة التغليف، وقدرة الطبقة الخلفية على منع تسرب الرطوبة إلى الوحدة الشمسية.

من المهمّ جداً الدقة في اختبار المواد ذات الجودة العالية لمنع تسرب الرطوبة، وغيرها من العوامل التي تؤدي إلى تخفيض مقدار الطاقة الناتجة عن الألواح، والتي تؤدي مع مرور الوقت إلى تعطيل اللوح، ومع متابعة الثغرات التي يمكن أن تحدث ظهرت تحسيناتٌ مهمةٌ في جعل أصابع الفضة أكثر قوة ومتانة للحصول دوماً على الحل الأمثل لكل مشكلةٍ يمكن أن نتعرض لها. ^{[1] [3]}

إضافةً إلى ذلك إمكانية حدوث كسورٍ مجهرية على سطح اللوح غير مرئية بالعين المجردة، وذلك لأن الخلايا الشمسية تكون بسماكةٍ قليلةٍ جداً، وهذه الكسور يمكن أن تحدث في مرحلة التصنيع، أو أثناء نقل الخلايا من المصنع إلى مكان التركيب، أو في أثناء التركيب والتثبيت، ويمكن الكشف عن هذه الكسور باستخدام تقنية (EL) Imaging technique، ففي المصانع يتمُّ بواسطة هذه التقنية التخلي عن الألواح التي تظهر بها هذه الكسور، وأيضاً مراعاة عدم وضع أية أوزانٍ على اللوح الشمسي، والتي يمكن أن تُسبّب هذه الخدوش الدقيقة لأنها تؤدي إلى إضعاف الأداء، وتخفيض القدرة الناتجة عن اللوح. ^[4]