شرح أحجام خلايا BC: لماذا تختلف أشكال الرقاقات وأيها يناسب مشروعك الشمسي

تنسيقات خلايا BC · دليل المشتري

من فريق المبيعات الفنية في كولينرجي · آخر مراجعة سبتمبر 2026

أربع خلايا ذات تلامس خلفي موضوعة على منصة اختبار. تستخدم جميعها نفس السيليكون، ونفس تصميم التلامس الخلفي، ونفس فئة كفاءة 26%. ومع ذلك، تنتج إحداها 8.66 واط، بينما تنتج الأخرى 9.94 واط. الفرق الحقيقي الوحيد بينهما هو الحجم.

تُفاجئ هذه الفجوة العديد من المشترين، وتتسبب أيضاً في أخطاء مكلفة. فالخلية الأكبر لا تعني بالضرورة لوحة أفضل. في المنتجات الصغيرة أو الأسطح الضيقة، قد يُعطيك الخيار "الأكبر" طاقة أقل، لا أكثر.

يشرح هذا الدليل أسباب اختلاف أحجام رقائق وخلايا BC. ويوضح ما يتغير فعلياً في الحجم وما لا يتغير. ثم يساعدك على اختيار الحجم المناسب لمشروعك.

التحول السوقي

لماذا أصبح هذا السؤال أكثر أهمية مما كان عليه في السابق؟

لسنوات، كان شراء الخلايا أمرًا بسيطًا. استخدمت معظم الألواح عددًا قليلًا من الأشكال المربعة. ثم تطورت الصناعة بسرعة.

ستشاهد اليوم العديد من الخلايا التي تحمل الرقم "182" ولكنها ليست 182 × 182 مم على الإطلاق. ستجد أحجامًا مثل 182.2 × 183.75، و182.2 × 188، و182.2 × 191.6، و182.2 × 199، و182.2 × 210 مم. وقد صرّح محللو الصناعة في معلومات اذكر ثمانية أحجام مستطيلة على الأقل قيد الاستخدام.

انتشرت التنسيقات المستطيلة بسرعة. أحدث خارطة طريق ITRPV (الإصدار السابع عشر)،, ملخص من تايانغ نيوز في سبتمبر 2026, بصراحة، أصبح كل من G12 وG12R المستطيل الشكل هما الشكلان السائدان حاليًا. ومن المتوقع أن يستمر M10 في خسارة حصته السوقية.

لذا، أصبح سؤال "أي حجم؟" الآن خيارًا تصميميًا حقيقيًا. بالنسبة للخلايا ذات التلامس الخلفي، يصبح الأمر أكثر أهمية. فتكلفة تصنيع هذه الخلايا أعلى، لذا يجب أن يُستغل كل سنتيمتر مربع فيها على أكمل وجه.

تعرّف على الملصقات

أسماء أحجام الخلايا الشمسية، بعد فك رموزها: M10، 182R، 210R و G12

يستخدم الموردون رموزًا مختصرة لأشكال الرقائق. من السهل الخلط بينها، لذا إليك معنى كل رمز.

الخلايا المقطوعة نصفياً هي نفس الخلايا مقطوعة إلى نصفين على طول جانبها الطويل. على سبيل المثال، يبلغ قياس خلية 210R المقطوعة نصفياً 182.2 × 105 مم.

أساسيات الاتصال الخلفي

أولاً، مراجعة سريعة لخلايا سرطان الثدي

تنقل الخلية ذات التلامس الخلفي جميع نقاط التلامس المعدنية إلى الجانب الخلفي. أما الجانب الأمامي فلا يحتوي على قضبان توصيل ولا خطوط شبكية. ولا شيء يحجب ضوء الشمس.

قد يبدو هذا مبلغًا زهيدًا، لكنه يتراكم. مراجعة عام 2024 في فوتوفولتيكس إنترناشونال, تشير دراسة أعدها فريق البحث والتطوير لدى إحدى الشركات المصنعة للخلايا الكهروضوئية إلى أن إزالة طبقة التظليل الأمامية (1-2%) يمكن أن تزيد الكفاءة المطلقة بمقدار 0.2 إلى 0.5%. كما أن الخلايا الكهروضوئية تبدو أنظف، وهو أمر مهم لأسطح المنازل والمركبات وواجهات المباني.

هناك نقطتان إضافيتان مهمتان لهذا الدليل:

• تحتاج خلايا سرطان الثدي إلى رقائق عالية الجودة. يعمل التصميم بأفضل شكل عندما يتمتع السيليكون بعمر طويل لحاملات الشحنة. تستخدم معظم خلايا BC اليوم رقائق من النوع n، على الرغم من أن بعض منتجات BC السابقة استخدمت رقائق من النوع p.
• يمر التيار الكهربائي بالكامل عبر المعدن الخلفي. لذا فإن مستويات التيار، وتصميم الوسادات، وعدد قضبان التوصيل لها أهمية أكبر في تصميم BC.

ضع هاتين النقطتين في اعتبارك. فهما تفسران جزءاً من سبب اختلاف خيارات المقاسات.

القوى الخمس

لماذا تختلف أحجام رقائق وخلايا BC

لا يوجد حجم "مثالي" واحد، لأن كل حجم يحل مشكلة مختلفة. إليكم العوامل الخمسة الرئيسية.

1. الحصول على المزيد من كل سبيكة سيليكون

تبدأ رقائق السيليكون كقوالب دائرية. يجب أن يكون عرض القالب كافيًا لتغطية قطر الرقاقة. يبلغ قطر رقاقة 182.2 × 210 مم (210R) حوالي 272 مم بعد تشذيب الزوايا. بينما تحتاج رقاقة مربعة 210 × 210 مم (G12) إلى حوالي 295 مم. لذا، فإن الرقاقة المستطيلة تعطي نفس طول الضلع الأطول من قالب أصغر وأسهل في التصنيع.

تحتفظ العديد من الأشكال أيضًا بزوايا مستديرة صغيرة، تُسمى شكلًا شبه مربع. وهذا يُتيح استخدامًا أكبر للسبائك المستديرة. على سبيل المثال، تحتوي خليتنا التي يبلغ مقاسها 182.2 × 183.75 مم على قوس زاوية نصف قطره 125 مم.

2. تركيب الزجاج القياسي وحاويات الشحن

تتشارك الوحدات المبنية على خلايا من سلسلة 182 و210R في عرض واحد: 1134 مم. تتسع ست خلايا بعرض 182.2 مم عبر هذا العرض. ولهذا السبب، تحافظ هذه الأشكال المستطيلة على أحد جوانبها بعرض 182.2 مم، بينما يتغير الجانب الأطول فقط.

في يوليو 2023، اقترحت مجموعة من الشركات المصنعة الرائدة حجمًا موحدًا للوحدات يبلغ 2382 × 1134 مم. وفي أغسطس 2023، اتفقت ست منها أيضًا على رقاقة قياسية بحجم 182.2 × 191.6 مم., كما ذكرت PVTIME. كان الهدف هو تبسيط عمليات التخزين والتعبئة والنقل، مع استخدام حاويات بسعة 98.5% تقريبًا. تحتوي هذه الوحدة على 72 خلية بحجم 191.6 مم، أو 66 خلية بحجم 210 مم.

3. زيادة طاقة الوحدة دون تقنية خلايا جديدة

أصبحت تحسينات كفاءة الخلايا بطيئة وشاقة. أما الخلية الأطول فتضيف طاقة فورية. إنها أسهل وسيلة متاحة للمصنع.

4. البقاء ضمن الحدود الحالية

تُنتج الخلية الأكبر تيارًا أكبر. ويؤدي التيار الأكبر إلى زيادة الحرارة في الشرائط وصناديق التوصيل والكابلات. وتزداد الخسائر المقاومة مع مربع التيار، لذا فإن الزيادات الطفيفة تُحدث فرقًا.

تُفرض قيود صارمة على الأجهزة الإلكترونية أيضاً. فالعديد من محولات التيار المتردد القديمة لا تقبل سوى حوالي 12.5 أمبير لكل مدخل., كما توضح شركة سوليس المصنعة لأجهزة العاكس. تستهلك الطرازات الأحدث عادةً 16 أمبير أو أكثر. أما الوحدات المربعة نصف المقطوعة بقياس 210 مم فتستهلك بالفعل أكثر من 18 أمبير., أشار تحليل أجرته صحيفة تايانغ نيوز عام 2021 إلى. جاء هذا التحليل من أحد مؤيدي الصيغ الأصغر، لكن الفيزياء تبقى قائمة.

تساعد المستطيلات متوسطة الحجم هنا. فهي تضيف طاقة دون الانتقال إلى أعلى فئة تيار.

5. مطابقة المنتج، وليس المصنع فقط

هذا الأمر بالغ الأهمية بالنسبة للأعمال المصممة حسب الطلب. قد لا يكون حجم الخلية المناسب لوحدة خدمات بطول 2.4 متر مناسبًا لفتحة قارب بطول 600 مم. تتميز الوحدات الصغيرة بأبعاد ثابتة، لذا يجب أن تتناسب الخلية مع هذه الأبعاد، وليس العكس.

عرض ورقة المواصفات

أربعة تنسيقات لخلايا BC، جنبًا إلى جنب

فيما يلي أربعة أنواع من خلايا HPBC (الخلايا الهجينة ذات التلامس الخلفي المُخَمَّل) التي نستخدمها في التصنيع. تشترك هذه الخلايا في منصة واحدة، لذا يُظهر الجدول التأثير الصافي للحجم. جميع القيم مُقاسة لكل خلية كاملة عند مستوى كفاءة 26.0%، في ظل ظروف الاختبار القياسية (1000 واط/م²، 25 درجة مئوية).

انظر إلى النمط. تبلغ مساحة خلية 210R 14.8% أكثر من مساحة خلية 183.75 مم. كما أنها تولد طاقة أكبر بمقدار 14.8%. نسبة الواط إلى مساحة الخلية هي 1:1.

والآن انظر إلى ما يبقى ثابتاً في جميع العناصر الأربعة:

• الجهد االكهربى: عند خانة 26.0%، حوالي 0.645 فولت عند أقصى طاقة و 0.735 فولت دائرة مفتوحة لكل خلية.
• معامل درجة الحرارة: -0.238%/°C لاستهلاك الطاقة على مستوى الخلية. قد تختلف بيانات الوحدات قليلاً. وللمقارنة، تتراوح قيم استهلاك الطاقة في وحدات TOPCon النموذجية حول -0.29%/°C، وفي وحدات PERC حول -0.35%/°C. لذا، يُنصح دائمًا بمقارنة الوحدات ببعضها.
• السلوك في الإضاءة المنخفضة: عند 200 واط/م²، لا يزال جهد الدائرة المفتوحة يحتفظ بحوالي 94.6% من قيمته عند سطوع الشمس الكامل.

الجهد والتيار والملاءمة

ما هو حجم الخلية الذي يتغير فعلاً في لوحتك؟

يستمد الجهد الكهربائي من عدد الخلايا

تُضيف كل خلية تقريبًا نفس الجهد، بغض النظر عن حجمها. لذا، فإن الجهد المستهدف هو الذي يُحدد عدد الخلايا التي تحتاجها موصولة على التوالي. أما الحجم فلا علاقة له بذلك.

هذا أمر أساسي للمنتجات التي تعمل بجهد 12 فولت. تحتاج اللوحة إلى عدد كافٍ من الخلايا الموصولة على التوالي لشحن البطارية. وبمجرد تحديد هذا العدد، يُحدد حجم الخلية باقي التفاصيل.

التيار الكهربائي ينشأ من حجم الخلية

تُنتج الخلية الأكبر تيارًا أكبر. عند استخدام خلايا نصفية في سلسلة واحدة، ينخفض التيار إلى النصف تقريبًا. أما عند استخدام سلسلتين من الخلايا النصفية بالتوازي، كما هو الحال في معظم الوحدات الصلبة، فيعود التيار إلى قيمة قريبة من قيمة الخلية الكاملة.

لذا اسأل مبكرًا: ما هو الحد الأقصى لتيار الإدخال لوحدة التحكم بالشحن أو العاكس؟ ثم اختر حجمًا وتصميمًا يضمنان بقاء التيار أقل منه بأمان. ضع هامش أمان في الحسبان. يرتفع التيار مع سطوع الشمس القوي، وهبات أشعة الشمس على حواف السحب، وزيادة الكسب على الجانب الخلفي في التصاميم ثنائية الوجه. لهذا السبب، فإن الولايات المتحدة قانون الكهرباء الوطني (NFPA 70، المادة 690) تبدأ حسابات دائرة الخلايا الكهروضوئية عند 125% من تيار قصر الدائرة.

تحدد الملاءمة قوتك النهائية بالواط

هنا يكمن سر نجاح أو فشل العديد من المشاريع. تأتي الخلايا بخطوات ثابتة. إذا كان مخططك أقصر ببضعة ملليمترات، ستخسر خلية كاملة.

إليك مثال بسيط. لنفترض أن لديك صفًا واحدًا من الخلايا على طول ثابت قابل للاستخدام. نسمح بهامش 15 مم عند كل طرف وفجوات 2 مم. نختار أفضل تصميم، كامل أو نصف مقطوع، لكل شكل. القيم هي واط الخلية الخام عند فئة 26.0%، قبل فقدان الوحدة.

هل لاحظت شيئًا؟ في هذا المثال، لا تفوز الخلية الأكبر حجمًا أبدًا. عند 1200 مم، تُعطي الخلية ذات القطر 210R قيمة أقل بحوالي 9% من الخلية ذات القطر 192 مم. وعند 800 مم، تنخفض قيمة الخلية ذات القطر 192 مم بحوالي 11% عن الخلية ذات القطر 188 مم.

تنبيه هام: يمر تيار في صف الخلايا المقطوعة جزئيًا بنصف تيار صف الخلايا الكاملة تقريبًا. لذا، فإن اختيار تصميم الخلية يؤثر أيضًا على توصيلات الأسلاك وحسابات وحدة التحكم.

الدرس بسيط. أفضل حجم للخلية هو الذي يملأ مخططك بأقل مساحة مهدرة. تتيح التصاميم الحقيقية خيارات أكثر، مثل الخلايا المدورة أو القطع المختلطة. ولهذا السبب نقوم بحساب التكاليف لكل تصميم مخصص.

يؤثر سمك المادة على سهولة التعامل معها وثنيها.

تستخدم ثلاثة من تصميماتنا خلايا بسمك 165 ميكرومتر. أما خلية 210R فهي أرق، بسمك 135 ميكرومتر. ويتجه قطاع الصناعة نحو تقليل سمك الرقاقات لتوفير السيليكون. ويتوقع الاتحاد الدولي لصناعات أشباه الموصلات (ITRPV) أن ينخفض سمك رقائق TOPCon من حوالي 130 ميكرومتر في عام 2026 إلى حوالي 120 ميكرومتر بحلول عام 2036.

تتطلب الخلايا الرقيقة معالجةً أكثر دقةً وتغليفًا متقنًا. بالنسبة للألواح المرنة، يُعد سُمك الخلية عاملًا واحدًا فقط. فنصف قطر الانحناء، ومادة التغليف، والطبقة الأمامية، وتوازن الطبقات، كلها عوامل بالغة الأهمية. اطلب الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء بالملليمترات، وليس زاوية الانحناء.

يؤثر عدد الخلايا على استجابة الظل

الخلايا الأكبر حجمًا تعني عددًا أقل من الخلايا لنفس القدرة الكهربائية. عدد أقل من الخلايا يعني عددًا أقل من السلاسل الفرعية ومساحة أقل لوضع صمامات ثنائية للتجاوز. على سطح قارب مظلل أو سقف شاحنة مزدحم، تساعدك شبكة الخلايا الدقيقة على تخطيط مناطق الظل. للخلايا الشمسية سلوكها الخاص في الظل أيضًا. هذا موضوع تصميمي جدير بالمناقشة مبكرًا.

قم بمطابقة التنسيق مع التطبيق

ما هو حجم خلية BC الأنسب لمشروعك؟

لا يوجد فائز مطلق، لكن توجد أنماط واضحة. استخدم هذا الجدول كنقطة انطلاق.

نظرة فاحصة على كل صيغة

182.2 × 183.75 مم: متعدد الاستخدامات ومرن. شكلها قريب من المربع، مما يسهل تدويرها وتقطيعها وخلطها. وهي الأنسب للمنتجات الصغيرة وغير المنتظمة الشكل. كما أنها الأقل استهلاكاً للتيار الكهربائي بين الأنواع الأربعة.

182.2 × 188 مم: الوسط المتوازن. يُضيف هذا التصميم حوالي 2.7% واطًا إضافيًا لكل خلية مقارنةً بالتصميم ذي 183.75 مم. ويظل التيار معتدلًا. إنه خيار ممتاز لوحدات الأسطح والعديد من الألواح المرنة.

182.2 × 192 مم: الخيار القياسي للوحدة. يقع حجمه بالقرب من 191.6 مم، وهو أقل من الحجم القياسي 2382 × 1134 مم. وهو مناسب تمامًا حيثما تكون أنظمة الرفوف القياسية والخدمات اللوجستية ذات أهمية.

182.2 × 210 مم (210R): الرائد في مجال الطاقة. يُنتج هذا الجهاز أعلى قدرة كهربائية لكل خلية، كما أنه يعمل بأعلى تيار ويستخدم أرق رقاقة سيليكون. تأكد من حدود العاكس أو وحدة التحكم قبل اختياره.

قبل الطلب

خمس خطوات للتحقق قبل الالتزام بحجم الخلية

1. قم بقياس المساحة الخارجية القابلة للاستخدام، وليس المساحة الإجمالية. قم أولاً بطرح الحدود والفتحات والفتحات ومساحات التركيب.
2. دوّن جهد النظام لديك. هذا يُصلح عدد الخلايا في السلسلة.
3. أوجد أقصى تيار دخل من وحدة التحكم أو العاكس الخاص بك. اترك هامش أمان للأيام الحارة والمشمسة.
4. قارن الواط لكل مخطط، وليس الواط لكل خلية. قم بإجراء حسابات الملاءمة لكل تنسيق.
5. اطلب بيانات حقيقية للفئات. تُعدّ فئات الكفاءة وتقارير الاختبارات السريعة والتفاوتات أكثر أهمية من ملصق الحجم.

نصيحة أخرى: قد تخلط جداول البيانات أحيانًا بين قيم الخلايا الكاملة ونصف الخلايا. تُظهر الخلايا المقطوعة إلى نصفين تقريبًا من الطاقة والتيار، ولكن بنفس الجهد. تأكد دائمًا من القيمة التي تقرأها.

التعليمات

الأسئلة الشائعة