تحلیل دقیق راندمان، مشخصات، مزایا، معایب و روندهای بازار
انرژی خورشیدی به سرعت در حال تبدیل شدن به یک ستون فقرات حیاتی در استراتژیهای جهانی امنیت انرژی و مقابله با تغییرات اقلیمی است. در سال 2024، بازار جهانی فتوولتائیک (PV) خورشیدی به 597 گیگاوات (GW) رسید که نشاندهنده افزایش قابل توجه 33 درصدی نسبت به سال 2023 است. این رشد چشمگیر، فناوری خورشیدی را به یکی از کمهزینهترین روشهای تولید برق در بسیاری از نقاط جهان تبدیل کرده است. بازار سلولهای خورشیدی نیز در سال 2024 ارزشی معادل 33.5 میلیارد دلار داشت و پیشبینی میشود با نرخ رشد مرکب سالانه 9.3 درصد از سال 2025 تا 2034 رشد کند.
در این گزارش، به بررسی جامع انواع اصلی سلولهای خورشیدی موجود در بازار، شامل سلولهای تککریستالی، پلیکریستالی، لایهنازک (سیلیکون بیشکل، کادمیوم تلورید، و مس، ایندیوم، گالیوم، سلنید) و سلولهای پروسکایت میپردازیم. تحلیل دقیقی از راندمان، مشخصات فنی، مزایا و معایب هر نوع ارائه خواهد شد. همچنین، پرکاربردترین و مقرونبهصرفهترین انواع در بازار جهانی شناسایی شده و لینکهایی از پلتفرمهای چینی مانند علیبابا برای هر نوع جهت ارائه اطلاعات عملی در مورد دسترسی تجاری و قیمتگذاری ارائه میشود.
بازار سلولهای خورشیدی توسط چندین فناوری اصلی تعریف میشود که هر یک دارای ویژگیها، مزایا و معایب خاص خود هستند. درک این تفاوتها برای تصمیمگیری آگاهانه در مورد انتخاب مناسبترین فناوری برای یک پروژه خاص ضروری است.
معرفی، ساختار و اصول کار: سلولهای خورشیدی تککریستالی از یک کریستال سیلیکون واحد ساخته میشوند که ظاهری یکدست و سیاه به آنها میبخشد. فرآیند تولید این سلولها شامل برش شمشهای سیلیکونی استوانهای به ویفرهای نازک است. این ساختار تککریستالی، امکان حرکت آسانتر الکترونها را در سراسر سلول فراهم میکند که منجر به افزایش راندمان کلی میشود.
مشخصات فنی، راندمان و نوآوریها: پنلهای تککریستالی بالاترین راندمان را در بین انواع سلولهای خورشیدی موجود در بازار ارائه میدهند. راندمان تجاری آنها معمولاً در محدوده 18 تا 23 درصد قرار دارد. در شرایط آزمایشگاهی ایدهآل، راندمان تبدیل انرژی این سلولها میتواند به بیش از 27 درصد نیز برسد.
نوآوریهای اخیر به طور قابل توجهی عملکرد این پنلها را بهبود بخشیدهاند. فناوری PERC (Passive Emitter and Rear Contact) با افزودن یک لایه در پشت سلول که به جذب نور بیشتر کمک کرده و از دست دادن الکترون را کاهش میدهد، راندمان را تا 1.5 درصد افزایش میدهد. سلولهای دوفازی (Bifacial) که قادر به جذب نور خورشید از هر دو طرف (جلو و عقب) هستند، میتوانند در شرایط ایدهآل (مانند سطوح بازتابنده) خروجی انرژی را تا 30 درصد افزایش دهند. علاوه بر این، فناوریهای پیشرفتهتری مانند سیلیکون نوع N، فناوری هتروجانکشن (HJT) و تماس غیرفعالسازی شده با اکسید تونل (TOPCon) نیز به طور مداوم راندمان و عملکرد سلولهای تککریستالی را بهبود بخشیدهاند.
پنلهای تککریستالی دارای ضریب دمای پایینتری هستند (معمولاً حدود -0.26% تا -0.35% در هر درجه سانتیگراد)، که نشان میدهد در دماهای بالاتر، افت راندمان کمتری را تجربه میکنند و عملکرد بهتری را حفظ میکنند. همچنین، این پنلها در شرایط نور کم یا ابری نیز عملکرد خوبی از خود نشان میدهند.
| مزایا | معایب |
|---|---|
| راندمان بسیار بالا، نیاز به فضای کمتر، طول عمر طولانی، ظاهر زیبا، عملکرد عالی در نور کم و دماهای بالا، ردپای کربن کمتر، زمان بازگشت انرژی سریعتر. | هزینه اولیه بالاتر، فرآیند تولید پرمصرف انرژی و با ضایعات بیشتر، حساسیت بیشتر به سایهاندازی، شکنندهتر. |
سلولهای تککریستالی را میتوان بر اساس نوع دوپینگ سیلیکون به دو دسته اصلی P-type و N-type تقسیم کرد. در حالی که P-type سنتیتر است، N-type به دلیل مزایای عملکردی در حال محبوبیت است.
| ویژگی | سلول تککریستالی P-Type | سلول تککریستالی N-Type |
|---|---|---|
| دوپینگ اصلی | بور (دارای حفرههای بیشتر) | فسفر (دارای الکترونهای بیشتر) |
| مقاومت به LID (Light-Induced Degradation) | مستعد (کاهش راندمان اولیه) | بسیار مقاوم (پایداری راندمان بالا) |
| مقاومت به PID (Potential-Induced Degradation) | متوسط | بسیار مقاوم |
| ضریب دما | بالاتر (افت راندمان بیشتر در گرما) | پایینتر (عملکرد بهتر در گرما) |
| راندمان تجاری | 18-22% | 22-24% (بالاتر) |
| هزینه تولید | پایینتر (فرآیند سادهتر) | بالاتر (فرآیند پیچیدهتر) |
| عمر مفید و پایداری | طولانی (25+ سال) | طولانیتر و پایدارتر (25+ سال با حفظ راندمان بهتر) |
| روند بازار | سنتی، سهم بازار در حال کاهش | آیندهنگر، سهم بازار در حال رشد سریع (به ویژه TOPCon) |
| محصول/تامینکننده | توان خروجی (وات) | محدوده قیمت (دلار/وات یا پنل) | حداقل سفارش (MOQ) | گواهینامهها (تایید شده) | لینک نمونه |
|---|---|---|---|---|---|
| SUNGOLDPOWER Monocrystalline PERC Solar Panel | 100W – 560W | $165 – $878 (برای پنل) | 1 پنل | UL 61730 | لینک |
| Bluesun Perovskite (Monocrystalline base) | 600W, 595W | $0.08 – $0.10 | 100 watts | – | لینک |
| XZJCNS Monocrystalline Panel Solar | 400W, 405W-420W | $0.15 – $0.18 | 400 watts | IP67 | لینک |
معرفی، ساختار و اصول کار: سلولهای خورشیدی پلیکریستالی از ذوب و ریختن قطعات متعدد سیلیکون در قالبهای مربعی ساخته میشوند. این فرآیند تولید، ظاهری آبی و خالدار به پنلها میدهد. بر خلاف ساختار یکپارچه تککریستالی، وجود مرزهای متعدد بین کریستالها در سلولهای پلیکریستالی، مقاومت بیشتری در حرکت الکترونها ایجاد میکند که در نتیجه راندمان کلی پایینتری را به همراه دارد.
مشخصات فنی، راندمان و نوآوریها: راندمان پنلهای پلیکریستالی کمتر از پنلهای تککریستالی است و معمولاً در محدوده 15 تا 17 درصد قرار میگیرد. با این حال، پیشرفتهای اخیر در فناوری تولید، راندمان آنها را تا حدودی بهبود بخشیده است.
پنلهای پلیکریستالی دارای ضریب دمای بالاتری نسبت به تککریستالیها هستند (معمولاً بین -0.3% تا -1% در هر درجه سانتیگراد). این بدان معناست که راندمان آنها در دماهای بالاتر، به ویژه در مناطق گرمسیری، به طور قابل توجهی کاهش مییابد. علاوه بر این، چگالی توان پایینتری دارند، به این معنی که برای تولید مقدار یکسان برق، به فضای نصب بیشتری نیاز خواهند داشت.
| مزایا | معایب |
|---|---|
| مقرونبهصرفهترین گزینه، فرآیند تولید کممصرفتر و سازگار با محیط زیست، سادهتر بودن فرآیند تولید، حساسیت کمتر به سایهاندازی. | راندمان پایینتر، نیاز به فضای نصب بیشتر، ظاهر آبی، عملکرد ضعیفتر در نور کم، طول عمر کمی کوتاهتر یا نرخ تخریب سریعتر. |
| محصول/تامینکننده | توان خروجی (وات) | محدوده قیمت (دلار/وات یا پنل) | حداقل سفارش (MOQ) | گواهینامهها | لینک نمونه |
|---|---|---|---|---|---|
| BUHESHUI Mini Polycrystalline Solar Panel | 0.65W | $0.70 – $1.30 (برای پنل) | 100 pieces | – | لینک |
| JCNS Household Polycrystalline Solar Panels | 150W-200W | $0.26 – $0.28 (برای وات) | 340 Wp | – | لینک |
| Bifacial Hybrid Polycrystalline Double Glass Solar Panels | 730W | $0.07 – $0.10 (برای وات) | 3000 watts | – | لینک |
سلولهای خورشیدی لایهنازک با رسوب یک لایه فتوولتائیک بسیار نازک (در حد میکرومتر) از مواد نیمهرسانا مانند کادمیوم تلورید یا سیلیکون بیشکل، بر روی یک بستر (مانند شیشه، پلاستیک یا فلز) ساخته میشوند. ویژگیهای اصلی آنها شامل وزن کم، انعطافپذیری و طراحی نازک است که آنها را برای کاربردهای خاص که پنلهای سنتی برای آنها مناسب نیستند، ایدهآل میکند. به طور کلی، این سلولها راندمان پایینتر و طول عمر کوتاهتری نسبت به سلولهای سیلیکونی کریستالی دارند، اما در شرایط نور کم یا نور پراکنده عملکرد بهتری از خود نشان میدهند.
مشخصات، راندمان، مزایا و معایب: سلولهای سیلیکون بیشکل از سیلیکون غیرکریستالی استفاده میکنند و معمولاً با روشهایی مانند رسوب بخار شیمیایی تقویتشده با پلاسما (PECVD) به صورت لایههای نازک رسوب داده میشوند. راندمان متوسط آنها معمولاً کمتر از 10 درصد است و در برخی موارد بین 5 تا 9 درصد ذکر شده است.
| مزایا | معایب |
|---|---|
| هزینه تولید پایین، زمان بازگشت انرژی کوتاه، مناسب برای تولید انبوه، عملکرد خوب در دماهای بالا و نور کم، انعطافپذیری و وزن کم. | راندمان پایین، تخریب ناشی از نور (اثر استابلر-ورونسکی)، طول عمر محدود، محصولات جانبی سمی در تولید. |
| محصول/تامینکننده | توان خروجی (وات) | محدوده قیمت (دلار/وات یا پنل) | حداقل سفارش (MOQ) | گواهینامهها | لینک نمونه |
|---|---|---|---|---|---|
| Sinoltech Flex-03n Amorphous Silicon Flexible CIGS Solar PV Modules | 1.5-1.85 W | $1.5-1.85 (برای وات) | 1,000 W | – | لینک |
| Risen High Quality Solar Panels (Amorphous Silicon) | 605W-625W | $0.09-0.12 (برای وات) | 5,000 Watt | – | لینک |
| AC605-01 Amorphous Silicon Solar Panels | – | – | 1000 pcs | CE/CB/TUV/C-TICK/R&TTE/FCC/RoHS/C-UL-US/C-TUV-US | لینک |
مشخصات، راندمان، مزایا و معایب: کادمیوم تلورید (CdTe) موفقترین فناوری فتوولتائیک لایهنازک در سطح تجاری است و به طور گسترده در مزارع خورشیدی بزرگ برای تامین برق با هزینه کم استفاده میشود. راندمان ماژولهای تولیدی CdTe در حال حاضر تا 18.6 درصد میرسد، در حالی که راندمان سلولهای آزمایشگاهی از 22 درصد فراتر رفته است. رکورد 22.1 درصد نیز برای سلولهای CdTe گزارش شده است. راندمان نظری این ماده حدود 32 درصد است.
| مزایا | معایب |
|---|---|
| تولید ارزانتر و آسانتر در مناطق وسیع، مقرونبهصرفه برای مزارع بزرگ، کمترین ردپای کربن، مصرف آب و زمان بازگشت انرژی، مقاومت بالا در برابر دما و سایه. | کادمیوم سمی، استفاده از مواد کمیاب (تلورید)، حساسیت به رطوبت (بدون کپسولبندی). |
| محصول/تامینکننده | توان خروجی (وات) | محدوده قیمت (دلار/وات یا پنل) | حداقل سفارش (MOQ) | گواهینامهها | لینک نمونه |
|---|---|---|---|---|---|
| TUV Certified Thin Solar Glass CDTE Solar Panel Cells | 69W, 100W | $89-99 (برای پنل) | 10 pieces | TUV | لینک |
| CdTe Thin Film Solar Modules Transparency 10% to 80% BIPV | – | $0.10 (برای وات) | 10000 watts | – | لینک |
| Solar First SF-ST1-85w (Made-in-China) | 16W – 85W | $99 – $109 (برای پنل) | 5 pieces | ISO, CE | لینک |
مشخصات، راندمان، مزایا و معایب: سلولهای CIGS از لایههای نیمهرسانای مس، ایندیوم، گالیوم، سلنید برای جذب نور خورشید و تبدیل آن به برق استفاده میکنند. این ماده دارای باندگپ مستقیم و جذب نور بسیار قوی است، به طوری که لایهای به ضخامت 1-2 میکرومتر برای جذب بیشتر نور خورشید کافی است. راندمان آزمایشگاهی سلولهای CIGS تا 23.2 درصد و 21.7 درصد گزارش شده است، در حالی که ماژولهای تجاری معمولاً حدود 14 درصد راندمان تبدیل دارند.
| مزایا | معایب |
|---|---|
| پتانسیل راندمان بالا، انعطافپذیری، وزن کم و مقاومت در برابر شکستگی، مناسب برای سطوح منحنی و کاربردهای خاص، نگرانیهای زیستمحیطی کمتر از CdTe، عملکرد خوب در نور کم و دماهای پایین، طول عمر طولانی. | در مراحل اولیه تجاریسازی در مقیاس بزرگ، گرانتر از سایر لایهنازکها، فرآیند تولید نیازمند خلاء، در دسترس بودن کمتر. |
| محصول/تامینکننده | توان خروجی (وات) | محدوده قیمت (دلار/وات یا پنل) | حداقل سفارش (MOQ) | گواهینامهها | لینک نمونه |
|---|---|---|---|---|---|
| High Efficiency Rollable CIGS Thin Film Solar Panel Flexible | 7W – 120W | – | – | TUV, UL, CE, SGS, ROHS, REACH, PAHS | لینک |
| Hanergy BIPV Cigs Cell Thin Film Solar Panel | 360W – 380W | $1.20 – $1.24 (برای وات) | 1 watt | – | لینک |
| Flexible Thin Film Solar Panel 280w 270w 260w | 260W – 280W | $1.05 – $1.35 (برای وات) | 100000 watts | – | لینک |
معرفی، ساختار و پتانسیل: پروسکایتها دستهای از مواد با ساختار کریستالی خاص (معمولاً با فرمول شیمیایی ABX₃) هستند که پتانسیل بالایی برای عملکرد بالا و هزینههای تولید پایین در سلولهای خورشیدی نشان دادهاند. در سلولهای فتوولتائیک، پروسکایتهای متال-هالید به عنوان لایه جاذب اصلی (لایه فعال) عمل میکنند. این لایه نور را جذب کرده و الکترونهای باردار را تحریک میکند که با استخراج آنها، برق تولید میشود.
یکی از پتانسیلهای بزرگ پروسکایتها، قابلیت انباشتگی آنها بر روی لایههای جاذب دیگر مانند سیلیکون در ساختار سلولهای تاندوم است. این رویکرد امکان استفاده از رنگهای نوری را که توسط پروسکایت جذب نمیشوند، فراهم میکند و میتواند راندمان نظری را به طور قابل توجهی افزایش دهد.
مشخصات کلیدی، راندمان و چالشها: سلولهای پروسکایت در سالهای اخیر پیشرفت چشمگیری در راندمان داشتهاند. راندمان آنها از حدود 3 درصد در سال 2009 به بیش از 26 درصد در دستگاههای کوچک امروزی رسیده است. سلولهای تاندوم پروسکایت-سیلیکون حتی به راندمان تقریباً 34 درصد دست یافتهاند. حداکثر راندمان نظری برای سلولهای تکپیوندی پروسکایت میتواند تا 31 درصد و برای سلولهای چندپیوندی تا 45 درصد باشد که به طور قابل توجهی از حد راندمان 29.4 درصد سلولهای سیلیکونی فراتر میرود.
| مزایا | معایب |
|---|---|
| راندمان بسیار بالا، پتانسیل هزینه تولید بسیار پایین، تحمل عیوب، پتانسیل استفاده در سلولهای تاندوم، نازکتر و سبکتر، عملکرد عالی در آب و هوای شدید، کاربردهای متنوع. | پایداری ضعیف و طول عمر کوتاه (چالش اصلی برای تجاریسازی گسترده)، هنوز در تولید انبوه قرار نگرفتهاند. |
| محصول/تامینکننده | توان خروجی (وات) | محدوده قیمت (دلار/وات یا پنل) | حداقل سفارش (MOQ) | گواهینامهها | لینک نمونه |
|---|---|---|---|---|---|
| Bluesun Perovskite Bifacial Solar Panel | 600W, 595W | $0.08 – $0.10 (برای وات) | 100 watts | – | لینک |
| Cheap Perovskite Solar Panels | 390W, 400W, 410W | $0.10 (برای وات) | 123000 watts | – | لینک |
| High Efficiency 182mm Perovskite Solar Panels | 455W+ | $0.10 – $0.13 (برای وات) | 1000 watts | RoHS, FCC, EMC, CE | لینک |
مقایسه جامع انواع سلولهای خورشیدی فراتر از صرف راندمان اسمی است و شامل ارزیابی مشخصات فنی، عملکرد در شرایط مختلف، مزایا و معایب کلیدی، و طول عمر و پایداری میشود.
راندمان، توانایی سلول خورشیدی در تبدیل نور خورشید به برق قابل استفاده را اندازهگیری میکند. تفاوتهای قابل توجهی در راندمان بین انواع مختلف سلولها وجود دارد:
| نوع سلول | راندمان آزمایشگاهی (رکورد) | راندمان ماژول تجاری (معمول) |
|---|---|---|
| تککریستالی | >27% | 18-23% |
| پلیکریستالی | تا 18% | 15-17% |
| لایهنازک (a-Si) | – | <10% (5-9%) |
| لایهنازک (CdTe) | >22% | 18.6% |
| لایهنازک (CIGS) | 21.7-23.2% | ~14% |
| پروسکایت | >26% (تکسلول)، ~34% (تاندوم) | در حال توسعه (عدم تولید انبوه) |
| نوع سلول | راندمان آزمایشگاهی (رکورد) | راندمان ماژول تجاری (معمول) | ضریب دما (°C/%) | عملکرد در نور کم | نیاز به فضا (نسبی) | دوام (نسبی) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| تککریستالی | >27% | 18-23% | -0.26% تا -0.35% | خوب | کم | بالا |
| پلیکریستالی | تا 18% | 15-17% | -0.3% تا -1% | متوسط | زیاد | متوسط |
| لایهنازک (a-Si) | – | <10% (5-9%) | خوب (کمتر تحت تأثیر دما) | خوب | زیاد | پایین (10+ سال) |
| لایهنازک (CdTe) | >22% | 18.6% | خوب (پایین) | خوب (مقاوم در برابر سایه) | زیاد | بالا (در مقایسه با سایر لایهنازکها) |
| لایهنازک (CIGS) | 21.7-23.2% | ~14% | خوب (پایین) | خوب | زیاد | بالا (20+ سال) |
| پروسکایت | >26% (تکسلول)، ~34% (تاندوم) | در حال توسعه (عدم تولید انبوه) | -0.13% | عالی (جذب قوی نور) | کم (نازک و سبک) | پایین (چالش اصلی پایداری) |
| نوع سلول | مزایا | معایب |
|---|---|---|
| تککریستالی | راندمان بسیار بالا، نیاز به فضای کمتر، طول عمر طولانی، ظاهر زیبا، عملکرد عالی در نور کم و دماهای بالا، ردپای کربن کمتر، زمان بازگشت انرژی سریعتر. | هزینه اولیه بالاتر، فرآیند تولید پرمصرف انرژی و با ضایعات بیشتر، حساسیت بیشتر به سایهاندازی، شکنندهتر. |
| پلیکریستالی | مقرونبهصرفهترین گزینه، فرآیند تولید کممصرفتر و سازگار با محیط زیست، سادهتر بودن فرآیند تولید، حساسیت کمتر به سایهاندازی. | راندمان پایینتر، نیاز به فضای نصب بیشتر، ظاهر آبی، عملکرد ضعیفتر در نور کم، طول عمر کمی کوتاهتر یا نرخ تخریب سریعتر. |
| لایهنازک (a-Si) | هزینه تولید پایین، زمان بازگشت انرژی کوتاه، مناسب برای تولید انبوه، عملکرد خوب در دماهای بالا و نور کم، انعطافپذیری و وزن کم. | راندمان پایین، تخریب ناشی از نور (اثر استابلر-ورونسکی)، طول عمر محدود، محصولات جانبی سمی در تولید. |
| لایهنازک (CdTe) | تولید ارزانتر و آسانتر در مناطق وسیع، مقرونبهصرفه برای مزارع بزرگ، کمترین ردپای کربن، مصرف آب و زمان بازگشت انرژی، مقاومت بالا در برابر دما و سایه. | کادمیوم سمی، استفاده از مواد کمیاب (تلورید)، حساسیت به رطوبت (بدون کپسولبندی). |
| لایهنازک (CIGS) | پتانسیل راندمان بالا، انعطافپذیری، وزن کم و مقاومت در برابر شکستگی، مناسب برای سطوح منحنی و کاربردهای خاص، نگرانیهای زیستمحیطی کمتر از CdTe، عملکرد خوب در نور کم و دماهای پایین، طول عمر طولانی. | در مراحل اولیه تجاریسازی در مقیاس بزرگ، گرانتر از سایر لایهنازکها، فرآیند تولید نیازمند خلاء، در دسترس بودن کمتر. |
| پروسکایت | راندمان بسیار بالا، پتانسیل هزینه تولید بسیار پایین، تحمل عیوب، پتانسیل استفاده در سلولهای تاندوم، نازکتر و سبکتر، عملکرد عالی در آب و هوای شدید، کاربردهای متنوع. | پایداری ضعیف و طول عمر کوتاه (چالش اصلی برای تجاریسازی گسترده)، هنوز در تولید انبوه قرار نگرفتهاند. |
طول عمر و پایداری پنلهای خورشیدی از عوامل کلیدی در ارزیابی اقتصادی و زیستمحیطی آنها هستند. پنلهای تککریستالی با طول عمر بیش از 25 سال و برخی تا 40-50 سال، طولانیترین عمر را در بین فناوریهای موجود دارند. پنلهای پلیکریستالی نیز طول عمر قابل قبولی (20-35 سال) دارند، اما ممکن است نرخ تخریب راندمان آنها کمی سریعتر باشد.
فناوریهای لایهنازک عموماً طول عمر کوتاهتری دارند (معمولاً 10-20 سال)، اگرچه پیشرفتها در سیلیکون بیشکل طول عمر را به بیش از 10 سال رسانده است. پنلهای کریستالی به طور کلی بادوامتر از لایهنازکها در برابر شرایط سخت آب و هوایی هستند. پروسکایتها در حال حاضر با چالش پایداری جدی روبرو هستند؛ طول عمر آنها در آزمایشگاه حدود یک سال است و این موضوع مانع اصلی تجاریسازی گسترده آنهاست.
از نظر اثرات زیستمحیطی، ارزیابی چرخه عمر (LCA) نشان میدهد که بازیابی مواد از ماژولهای خورشیدی، اثرات زیستمحیطی کمتری نسبت به دفن زباله یا سوزاندن دارد. در حالی که تولید پنلهای تککریستالی شامل فرآیندهای پرمصرف انرژی و تولید ضایعات سیلیکون است، پنلهای CdTe کمترین ردپای کربن، کمترین مصرف آب و کوتاهترین زمان بازگشت انرژی (کمتر از یک سال) را در بین فناوریهای PV موجود دارند. با این حال، استفاده از کادمیوم در CdTe نگرانیهای زیستمحیطی و سمی بودن را در طول تولید و دفع ایجاد میکند. کمیابی تلورید نیز میتواند مقیاسپذیری CdTe را در میانمدت محدود کند. CIGS از این نظر نگرانیهای کمتری نسبت به CdTe دارد.
تحلیل بازار جهانی، صرفه اقتصادی و کاربردهای هر نوع سلول خورشیدی، دیدگاهی جامع از جایگاه فعلی و آینده این فناوریها ارائه میدهد.
بازار جهانی PV خورشیدی در سالهای اخیر رشد بیسابقهای را تجربه کرده است. در سال 2024، نصبهای جدید PV خورشیدی به 597 گیگاوات رسید که 33 درصد افزایش نسبت به سال 2023 نشان میدهد. این رشد، انرژی خورشیدی را به فناوری پیشرو در گسترش انرژیهای تجدیدپذیر جهانی تبدیل کرده است و 81 درصد از کل ظرفیت تجدیدپذیر جدید اضافه شده در سال 2024 را به خود اختصاص داده است.
سلولهای تککریستالی با اختلاف زیاد، پرکاربردترین نوع در بازار جهانی هستند. در سال 2024، سهم بازار بخش تککریستالی به 80.2 درصد از کل بازار سلولهای خورشیدی رسید. این برتری به دلیل راندمان بالا (معمولاً 18 تا 22 درصد) و پیشرفتهای مداوم در فناوریهایی مانند PERC، HJT و N-type سیلیکون است که هم راندمان و هم عملکرد را بهبود بخشیدهاند. تقاضای رو به رشد برای سلولهای با راندمان بالا (18 تا 23 درصد) که برای نصب در فضاهای محدود مانند سقفها یا محیطهای شهری ایدهآل هستند، پذیرش این محصول را افزایش میدهد.
تککریستالی
80.2%
لایهنازک (کلی)
~20%
پلیکریستالی
در حال رشد
*پلیکریستالی و پروسکایت در حال رشد سریع هستند، اما سهم بازار فعلی تککریستالی غالب است.
| نوع فناوری | سهم بازار (2024) |
|---|---|
| تککریستالی | 80.2% |
| پلیکریستالی | در حال رشد (CAGR > 6% تا 2034) |
| لایهنازک (کلی) | حدود 20%، در حال رشد (CAGR > 23.5% تا 2034) |
| CdTe | بخش قابل توجهی از لایهنازک |
| a-Si | بخش کوچکتر از لایهنازک |
| CIGS | بخش کوچکتر از لایهنازک |
| پروسکایت | نوظهور، سهم بازار فعلی کم (پیشبینی رشد CAGR 52.3% تا 2031) |
هزینه اولیه و صرفه اقتصادی بلندمدت، عوامل تعیینکننده در انتخاب نوع سلول خورشیدی هستند.
تککریستالی
$1 – $1.50
پلیکریستالی
$0.90 – $1
لایهنازک
$1 – $1.50
پروسکایت (پتانسیل آینده)
$0.10
انتخاب نوع سلول خورشیدی که از نظر اقتصادی به صرفهتر است، به شدت به عوامل پروژه بستگی دارد.
هر نوع سلول خورشیدی به دلیل ویژگیهای منحصربهفرد خود، برای کاربردهای خاصی مناسبتر است:
انتخاب سلول خورشیدی مناسب یک تصمیم چندوجهی است که به تعادل دقیق بین راندمان، هزینه، فضای موجود، شرایط آب و هوایی و نیازهای خاص پروژه بستگی دارد. هیچ یک از فناوریهای سلول خورشیدی به طور مطلق “بهترین” نیست؛ بلکه “بهترین” گزینه، فناوری است که بهینهترین تعادل را برای مجموعهای از الزامات خاص فراهم کند.
صنعت خورشیدی به سرعت در حال تکامل است و نوآوریهای مداوم به کاهش هزینهها و افزایش راندمان ادامه میدهند. پیشرفتها در فناوریهای سیلیکون کریستالی (مانند N-type، TOPCon، HJT) همچنان راندمان را به سطوح جدیدی میرسانند. همزمان، فناوریهای نوظهور مانند پروسکایتها و سلولهای تاندوم، پتانسیل تحولآفرینی صنعت را با راندمانهای نظری بسیار بالا و هزینههای تولید پایینتر دارند.
انتظار میرود که بازار خورشیدی به رشد خود ادامه دهد، به ویژه در منطقه آسیا-اقیانوسیه و چین که رهبران جهانی در استقرار PV هستند. سرمایهگذاریهای فزاینده در تحقیق و توسعه و حمایتهای دولتی از انرژیهای تجدیدناپذیر، مسیر را برای آیندهای با انرژی خورشیدی کارآمدتر، مقرونبهصرفهتر و پایدارتر هموار میکند.