الحدود الشمسية

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

شركة كابوشيكي كايشا سولار فرونتير هي شركة يابانية متخصصة في الخلايا الكهروضوئية ، تقوم بتطوير وتصنيع خلايا شمسية رقيقة باستخدام تقنية CIGS . وهي شركة تابعة مملوكة بالكامل لشركة شوا شل سيكيو ، ومقرها في ميناتو، طوكيو ، اليابان. تأسست الشركة عام 2006 باسم شوا شل سولار، ثم أعيد تسميتها إلى سولار فرونتير في أبريل 2010. [ 1 ]

خلفية

كانت شركة Showa Shell Sekiyu، الشركة الأم لشركة Solar Frontier، تعمل في مجال الطاقة الشمسية منذ عام 1978. وبدأ الإنتاج على نطاق تجاري لوحدات السيليكون البلوري للخلايا الشمسية في عام 1983، وبدأ البحث في تقنية CIS (النحاس-الإنديوم-السيلينيوم) في عام 1993. [ 2 ]

مصانع التصنيع

تمتلك شركة سولار فرونتير مصانع في محافظة ميازاكي ، [ 3 ] حيث تقوم بتطوير وتصنيع ألواح الطاقة الشمسية من نوع CIS، التي تجمع بين مواد CIGS وCIGSe. وتؤكد الشركة على أنها لا تستخدم الكادميوم (Cd) أو الرصاص (Pb) في خلاياها. [ 4 ] غالبًا ما تستخدم تقنية CIGS طبقة عازلة رقيقة (< 50  نانومتر) من كبريتيد الكادميوم (CdS )، وتحتوي مادة أشباه الموصلات في تقنية CdTe المنافسة على الكادميوم السام (Cd)، بينما تستخدم وحدات السيليكون البلوري التقليدية مادة لحام تحتوي على الرصاص . [ 5 ]

يقع أكبر مصنع للشركة في كونيتومي، وقد بدأ تشغيله منذ افتتاحه التجريبي في فبراير 2011، بطاقة إنتاجية تقارب 1  جيجاواط سنوياً (900  ميجاواط). [ 6 ]

في أبريل 2015، أكملت شركة سولار فرونتير بناء مصنعها الإنتاجي الرابع، مصنع توهوكو بقدرة 150 ميغاواط، في أوهيرا ، بمحافظة مياغي ، والذي بدأ الإنتاج التجاري في يونيو 2016. [ 7 ] تتضمن أحدث تقنيات خط إنتاج CIS وحدات شمسية بكفاءة تحويل تتجاوز 15%. [ 8 ] بالمقارنة مع مصنع كونيتومي، يتطلب مصنع توهوكو ثلثي الاستثمار والعمالة فقط لكل ميغاواط. كما يتطلب ثلث الوقت فقط لتصنيع لوحة شمسية بتقنية CIS. [ 7 ]

تقنية CIS

يشير اختصار CIS إلى المكونات الرئيسية: النحاس والإنديوم والسيلينيوم . مع ذلك ، تستخدم تقنية CIS مادةً عبارة عن مزيج من محلول صلب من CIS (CuInSe) وCGS (CuGaSe) يحتوي على عنصر الغاليوم . وبناءً على نسبة CIS وCGS، تُكتب الصيغة الكيميائية لمادة أشباه الموصلات الناتجة CIGS على النحو التالي: CuInₓGa ( 1 -x) Se₂ ، حيث تتراوح قيمة x من 1 (CIS نقي) إلى 0 (CGS نقي). إضافةً إلى ذلك، تحتوي أشباه الموصلات المستخدمة في تقنية Solar Frontier على الكبريت . وهي أشباه موصلات ذات روابط رباعية الأوجه ، ولها بنية بلورية من نوع الكالكوبيريت . وتتغير فجوة النطاق باستمرار مع x من حوالي 1.0 إلكترون فولت (لسلينيد النحاس والإنديوم) إلى حوالي 1.7 إلكترون فولت (لسلينيد النحاس والغاليوم). [ 9 ] تؤكد شركة Solar Frontier على حقيقة أن وحدات CIS الخاصة بها تولد إنتاجية طاقة أعلى (كيلوواط ساعة لكل كيلوواط ذروة ) في ظروف العالم الحقيقي مقارنة بوحدات السيليكون البلوري التقليدية . [ 8 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ نظرة عامة على شركة سولار فرونتير كيه كيه، مجلة بيزنس، تم الاطلاع عليها بتاريخ 26 سبتمبر 2012
  2. ↑ سولار فرونتير - نبذة عنا - تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 أكتوبر 2012
  3. ↑ سولار فرونتير : افتتاح "منتزه ميازاكي للطاقة الشمسية" في 1 أكتوبر 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 سبتمبر 2012.
  4. ↑ "CIS – Ecology" . Solar Frontier . تم الاطلاع عليه في 5 يوليو 2015 .
  5. ↑ فيرنر، يورغن هـ. (2 نوفمبر 2011). "المواد السامة في وحدات الخلايا الكهروضوئية" (ملف PDF) . postfreemarket.net . معهد الخلايا الكهروضوئية، جامعة شتوتغارت، ألمانيا - المؤتمر الدولي الحادي والعشرون لعلوم وهندسة الخلايا الكهروضوئية 2011، فوكوكا، اليابان. ص 2. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 21 ديسمبر 2014. تم الاطلاع عليه في 23 سبتمبر 2014 . 
  6. ↑ روبرت كرو (27 أبريل 2011). "شركة سولار فرونتير تفتتح أكبر مصنع للأغشية الرقيقة في العالم" . RenewableEnergyWorld.com.
  7. 1 2 "بدء الإنتاج التجاري في مصنع توهوكو التابع لشركة سولار فرونتير" . سولار فرونتير. 1 يونيو 2016. تم الاطلاع عليه في 3 يونيو 2016 .
  8. 1 2 "شركة سولار فرونتير تُكمل بناء محطة توهوكو" . سولار فرونتير. 2 أبريل 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أبريل 2015 .
  9. ↑ تينوكو، ت.؛ رينكون، س.؛ كوينتيرو، م.؛ بيريز، ج. سانشيز (1991). "مخطط الطور وفجوات الطاقة البصرية لسبائك CuInyGa1−ySe2". Physica Status Solidi A. 124 ( 2): 427. Bibcode : 1991PSSAR.124..427T . doi : 10.1002/pssa.2211240206 .