پنل خورشیدی HJT چیست؟ بررسی مزایا، معایب و مقایسه با TOPCon و IBC

پنل خورشیدی HJT یکی از فناوری‌های پیشرفته خورشیدی سیلیکونی است که با ترکیب ساختار سیلیکون کریستالی و لایه‌های بسیار نازک سیلیکون آمورف، تلاش می‌کند تلفات الکتریکی سطح سلول را کاهش دهد و عملکرد آن را در شرایط مختلف بهبود بخشد. برخلاف فناوری‌های قدیمی‌تر که بیشتر بر بهینه‌سازی یک ساختار سلولی موجود تمرکز داشتند، سلول‌های تشکیل دهنده پنل خورشیدی فناوری HJT، از یک معماری متفاوت برای ایجاد اتصال ناهمگون استفاده می‌کنند. نتیجه این طراحی، امکان دستیابی به راندمان بالا، ضریب دمایی مطلوب و عملکرد مناسب در تابش‌های مختلف است.

در بهره‌برداری واقعی، عملکرد پنل‌های خورشیدی تنها به راندمان اولیه و ضریب دمایی مناسب وابسته نیست؛ پایداری در برابر رطوبت، تابش فرابنفش و تنش‌های حرارتی نیز اهمیت دارد. در بررسی پنل خورشیدی HJT  در شرایطی واقعی مشاهده شده است که نفوذ رطوبت، خوردگی اتصالات و تخریب مواد کپسوله‌کننده می‌تواند به افت توان منجر شود، هرچند شدت آن به طراحی و کیفیت مواد ماژول بستگی دارد. در مقابل، فناوری TOPCon با تجربه گسترده‌تر در نیروگاه‌های بزرگ، در پروژه‌های جدید گزینه‌ای رقابتی تری بوده است.

در این مطلب، پنل خورشیدی HJT را از نظر ساختار و نحوه عملکرد بررسی می‌کنیم و با مهم‌ترین مزایا و معایب این فناوری آشنا می‌شویم. همچنین تفاوت فناوری HJT با فناوری‌هایTOPCon  و IBC، عملکرد آن در دماهای بالا، عوامل مؤثر بر قیمت را بررسی خواهیم کرد تا بتوانید دیدی دقیق‌ و عمیق تر در زمینه تکنولوژی های جدیدتر انرژی خورشیدی به دست آورید.

 پنل خورشیدیHJT  چیست؟

HJT مخففHeterojunction Technology  به معنای «فناوری اتصال ناهمگون» است. در ساختار این سلول‌ها، یک ویفر سیلیکون کریستالی در میان لایه‌های بسیار نازک سیلیکون آمورف قرار می‌گیرد. این لایه‌ها برای کنترل بهتر سطح سلول و کاهش بازترکیب حامل‌های بار به کار می‌روند.

در یک سلول خورشیدی معمولی، بخشی از انرژی تولیدشده به دلیل بازترکیب حامل‌های بار در سطح یا ساختار سلول از دست می‌رود. ساختار فناوریHJT  با بهره‌گیری از لایه‌های غیربلوری، بازترکیب حامل‌های بار را به حداقل می‌رساند و در نتیجه، تلفات ناشی از این پدیده را کاهش می‌دهد. همین موضوع یکی از دلایل اصلی عملکرد مناسب پنل خورشیدیHJT  در شرایط واقعی است.

در پنل‌های خورشیدی مبتنی بر فناوری HJT، نور دریافتی از سطح پشتی پنل در مقایسه با سایر فناوری‌ها نقش مؤثرتری در تولید برق ایفا می‌کند. البته مقدار بهره واقعی از این ویژگی به طراحی استراکچر، ارتفاع نصب، ضریب بازتاب سطح زمین و شرایط پروژه بستگی دارد.

فناوریHJT  چه تفاوتی با N-Type دارد؟

یک نکته مهم درباره پنل خورشیدی HJT این است که HJT و N-Type را نباید دو فناوری هم‌سطح و رقیب تصور کرد. N-Type نوع ویفر یا پایه سیلیکونی سلول را توصیف می‌کند، در حالی که HJT معماری سلول و نحوه ایجاد اتصال بین لایه‌های مختلف را مشخص می‌کند.

به عبارتی، فناوریHJT  یکی از معماری‌های پیشرفته سلول خورشیدی است که بر پایه ویفرهایN-Type توسعه یافته است.

 مزایای پنل خورشیدی HJT چیست؟

دلیل توجه بازار به پنل خورشیدی HJT در جهان تنها راندمان اسمی آن نیست. این فناوری در چند ویژگی عملکردی می‌تواند نسبت به برخی معماری‌های متداول مزیت داشته باشد:

• راندمان بالا: طراحی سلول HJT امکان دستیابی به راندمان بالای سلولی و ماژولی را فراهم کرده است. در انواع پنل خورشیدی HJT تجاری، راندمان ماژول بسته به سازنده و مدل می‌تواند در محدوده بالای ۲۲ درصد قرار گیرد و نمونه‌های پیشرفته‌تر به محدوده حدود ۵/۲۳ درصد یا بیشتر برسند.
• ضریب دمایی مطلوب: به صورت کلی، توان خروجی سلول خورشیدی با افزایش دمای آن کاهش پیدا می‌کند. پنل خورشیدی فناوری HJT معمولاً ضریب دمایی بهتری نسبت به بسیاری از پنل‌های رایج دارد و بنابراین در محیط‌های گرم می‌تواند افت توان کمتری تجربه کند. بنابراین یکی از مهم‌ترین نقاط قوت این فناوری برای مناطق گرم، ضریب دمایی پایین‌تر آن است.
• ضریب بای‌فیشیال بالاتر (Higher Bifaciality): فناوری HJT نیز مانند سایر فناوری‌های تولید پنل خورشیدی، به‌صورت بای‌فیشیال عرضه می‌شود. ضریب بای‌فیشیال بالاتر این پنل‌ها باعث می‌شود در صورت تابش نور به سطح پشتی، برق بیشتری تولید شود و بازده کلی سیستم افزایش یابد.
• افت توان بلندمدت پایین در برخی محصولات: پنل خورشیدی HJT می‌تواند با نرخ افت توان مطلوبی همراه باشد، هرچند مقدار دقیق آن به طراحی ماژول و شرایط تولید وابسته است و نمی­توان یک عدد ثابت را به تمام محصولات تعمیم داد.

بررسی قیمت پنل خورشیدی HJT

قیمت پنل خورشیدی HJT یک عدد ثابت ندارد و ارائه یک قیمت واحد بدون مشخص کردن برند، مدل، توان، تعداد سفارش، شرایط واردات یا تأمین و تاریخ استعلام می‌تواند گمراه‌کننده باشد. حتی در بازار جهانی نیز HJT معمولاً در رده محصولات پریمیوم قرار می‌گیرد و قیمت آن نسبت به فناوری‌های تولید انبوه‌تر بالاتر است.

مهم‌ترین عوامل مؤثر بر قیمت پنل خورشیدی فناوری HJT عبارت‌اند از:

• راندمان و توان نامی پنل: پنل‌هایی با راندمان و توان بالاتر معمولاً قیمت بیشتری دارند؛ با این حال، برای مقایسه اقتصادی بهتر است قیمت به ازای هر وات نیز بررسی شود.
• برند و کیفیت ساخت: اعتبار تولیدکننده، کیفیت مواد اولیه، کنترل کیفیت و سابقه عملکرد محصول می‌تواند بر قیمت پنل خورشیدی HJT تأثیر مستقیم داشته باشد.
• مشخصات فنی و فناوری سلول: ویژگی‌هایی مانند ضریب دمایی، فناوری بای‌فیشیال، طراحی سلول و میزان افت توان در طول زمان، در ارزش و قیمت نهایی پنل هتروجانکشن مؤثر هستند.
• گارانتی محصول و عملکرد: مدت و شرایط گارانتی، تعهدات سازنده درباره افت توان و میزان پوشش خدمات پس از فروش از عوامل مهم در تعیین ارزش واقعی پنل هستند.
• ابعاد و طراحی ماژول: تعداد سلول‌ها، ابعاد پنل، نوع شیشه و فریم و سایر اجزای ماژول می‌توانند هزینه نهایی تولید و تأمین را تغییر دهند.
• خدمات پس از فروش و دسترسی به تأمین‌کننده معتبر: پشتیبانی فنی، اصالت کالا و دسترسی به خدمات پس از فروش، اگرچه مستقیماً بخشی از قیمت پنل نیستند، اما در ارزش اقتصادی واقعی خرید اهمیت زیادی دارند.