كفاءة وحدات الطاقة الشمسية قد تتجاوز 35% بحلول عام 2050
Jan 13, 2026
حدد فريق بحث دولي من مؤسسات وشركات الطاقة الشمسية الكهروضوئية الرائدة أهم اتجاهات البحث والتطوير لما يطلق عليه العصر الجديد من الخلايا الكهروضوئية المتعددة-التيراواط.
كان جميع أعضاء المجموعة جزءًا من ورشة عمل Terawatt الرابعة، وهي واحدة من سلسلة -ورش عمل الطاقة الكهروضوئية الدولية عالية المستوى بقيادة معهد Fraunhofer الألماني-Institut für Solare Energiesysteme ISE (Fraunhofer ISE)، والمختبر الوطني لجبال روكي التابع لوزارة الطاقة الأمريكية، والعلوم الصناعية والتكنولوجيا المتقدمة في اليابان (AIST).
في ورقتهم البحثية الجديدة، "التعلم التاريخي والمستقبلي للعصر الجديد من الخلايا الكهروضوئية المتعددة{0}}التيراواط"، والتي تم نشرها مؤخرًا في Nature Energy، تتوقع المجموعة استمرار التحسينات في أسعار الطاقة الكهروضوئية وأدائها وموثوقيتها، إلى جانب الاهتمام المتزايد باستخدام الموارد والانبعاثات وإعادة التدوير في التصميمات والتصنيع المستقبلي.
وقال أندرياس بيت، مدير فراونهوفر ISE، في مقابلة مع مجلة pv: "قد تتجاوز كفاءة وحدة الطاقة الشمسية 35٪ من خلال الهياكل الترادفية بحلول عام 2050". وأضاف أن كفاءة الخلية يمكن أن تتجاوز 36%، مع انخفاض خسائر الخلايا-إلى-الوحدات مقارنة باليوم. "بحلول نهاية النصف الأول من هذا القرن، قد تنخفض أسعار وحدات الطاقة الشمسية بمقدار الضعف."
وقال بيت إن زيادة الكفاءة وانخفاض التكاليف سيكونان أمرين حاسمين في تحول الطاقة، لكنه يرى الكفاءة باعتبارها العامل الأكثر أهمية. وقال: "الكفاءة الأعلى تعني حاجة إلى مواد أقل ومساحة أقل للتركيبات الكهروضوئية، مما يحسن الاستدامة ويقلل تكاليف النظام الإجمالية"، مضيفًا أن عمر وحدة الطاقة الشمسية سوف يمتد "بالتأكيد" إلى ما بعد 40 عامًا.
وشدد الباحثون على أن صناعة الطاقة الكهروضوئية تجاوزت باستمرار التوقعات السابقة من حيث تكلفة الوحدة والأداء والتكامل. من المتوقع حدوث ابتكارات في البنى الترادفية والتصنيع بالنسبة للتقنيات الكهروضوئية مثل السيليكون البلوري (c-Si)، وتيلوريد الكادميوم (CdTe)، والنحاس والإنديوم والغاليوم والديسيلينيد (CIGS) التي يمكن، بل ينبغي لها، تمكين اللاعبين الجدد من دخول السوق، وإنشاء سلسلة توريد خلايا ووحدات أكثر تنوعًا عالميًا.
وأوضحوا أيضًا أن التقنيات الكهروضوئية الترادفية الجديدة يجب أن تحدد الأداء بوضوح، وتضمن إنتاج طاقة يمكن التنبؤ به، واكتشاف حالات الفشل المبكرة، وإدارة مخاطر التدهور غير المعروفة، حيث يمثل الأخير تحديًا أيضًا لوحدات Si الحالية وهو أمر بالغ الأهمية للتقنيات الناشئة القائمة على البيروفسكايت-.
وتتوقع الدراسة أن قدرة تصنيع الطاقة الشمسية العالمية يمكن أن تصل إلى حوالي 3 تيراواط بحلول عام 2050 وتسلط الضوء على أن التعلم القائم على الاستدامة-قد أدى بالفعل إلى خفض التكاليف وسيكون حيويًا بشكل متزايد لصناعة الطاقة الكهروضوئية لتأمين الموارد اللازمة للنمو المستقبلي.
وخلص العلماء إلى أن "موضوعات اجتماعات مجتمع الطاقة الكهروضوئية المستقبلية، مثل ورشة عمل Terawatt الرابعة التي ساهمت في هذا المنظور، قد تتحول إلى معالجة النظام واحتياجات المستخدم النهائي-. "إن الاستثمار والتصنيع والتبني اليوم سيؤتي ثماره التحويلية على مستوى العالم غدًا من حيث النمو الاقتصادي والإنتاجية وخلق فرص العمل والحد من التلوث والفقر."
ضمت المجموعة البحثية علماء من شركة Forschungszentrum Jülich GmbH الألمانية، وشركة تصنيع الزجاج الشمسي اليابانية AGC Inc، وجامعة LUT الفنلندية، ومعهد اليانغتسي الصيني لتكنولوجيا الطاقة الشمسية، وشركة Oxford Photovoltaics Ltd المتخصصة في الطاقة الشمسية بالبيروفسكايت في المملكة المتحدة، وصانع الوحدات الصينية Trina Solar، ومركز جامعة الملك عبد الله للطاقة الشمسية في المملكة العربية السعودية، وجامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (KAUST)، وجامعة نيو ساوث ويلز (UNSW) في أستراليا، وشركة First لصناعة الأغشية الرقيقة في الولايات المتحدة. Solar، والمعهد الوطني الياباني للعلوم الصناعية المتقدمة والتكنولوجيا (NEDO)، وشركة Maxeon المصنعة للطاقة الكهروضوئية ومقرها سنغافورة-، وغيرها.
