الألواح الشمسية الزجاجية المزدوجة هي ألواح شمسية تم فيها استبدال الطبقة الخلفية التقليدية المصنوعة من البوليمر بلوح زجاجي. على الرغم من أن هذه التقنية ليست جديدة تمامًا، حيث تم تصنيعها واستخدامها سابقًا، إلا أنها لم تحظ بشعبية واسعة في الماضي بسبب وزنها الثقيل وصعوبة التعامل معها من قبل فرق التركيب.
ومع ذلك، أدى التوسع في استخدام تقنية الألواح ثنائية الأوجه (Bifacial PV modules)، التي تستفيد من الإشعاع الشمسي الساقط على كلا وجهي اللوح، إلى زيادة استخدام الألواح الزجاجية المزدوجة.
فوائد استخدام الألواح الشمسية الزجاجية المزدوجة:
تُروّج الشركات المصنعة للألواح الكهروضوئية الزجاجية المزدوجة على أنها مناسبة لمشاريع الطاقة الشمسية الكبيرة (Utility-Scale Solar Projects) نظرًا لموثوقيتها العالية في البيئات ذات الرطوبة ودرجات الحرارة والإشعاع المرتفعة، بالإضافة إلى توفر العمالة الماهرة لتركيبها في هذه المشاريع الضخمة.
توفر هذه الألواح أيضًا متانة ميكانيكية أعلى مقارنة بالألواح التقليدية (الزجاج-الطبقة الخلفية)، مما يقلل من احتمالية ظهور الشقوق الدقيقة (micro-cracks)، شريطة التعامل معها بعناية وتركيبها وفقًا لإرشادات المصنعين.
وقد وصف مختبر بي في إيفوليوشن لابس (PVEL)، وهو مختبر مستقل ورائد في فحص الألواح الشمسية، الألواح الزجاجية المزدوجة بأنها ذات تقنية ممتازة، بناءً على نتائج الفحوصات التي لم تظهر فيها أي شقوق دقيقة.
ضمان الألواح الشمسية الزجاجية المزدوجة:
نظرًا للمزايا المذكورة أعلاه وثقة الشركات في الألواح الزجاجية المزدوجة، تقدم شركات الألواح الكهروضوئية ضمانًا محدودًا للطاقة القصوى يصل إلى 30 عامًا لهذه الألواح، مقارنة بـ 25 عامًا للألواح التقليدية (الزجاج-الطبقة الخلفية). كما تقدم هذه الشركات نسبة انخفاض تدريجي أقل في قدرة الألواح الزجاجية المزدوجة مقارنة بالألواح التقليدية.
وزن وسمك الزجاج في الألواح الشمسية الزجاجية المزدوجة:
تُصنع غالبية الألواح الكهروضوئية حاليًا (الزجاج-الطبقة الخلفية) بسمك زجاج يبلغ 3.2 ملم. إذا تم استخدام هذا السمك في الألواح الزجاجية المزدوجة للوجهين الأمامي والخلفي، فإن وزن اللوح سيزداد بشكل كبير، وقد يصل إلى 8 كجم لكل متر مربع، مما يزيد من صعوبة وتكلفة التركيب والشحن والنقل.
لذلك، اتجه المصنعون إلى استخدام سمك زجاج يتراوح بين 2 ملم و 2.5 ملم للوجهين الأمامي والخلفي. يتم اختيار السمك بناءً على مساحة اللوح ووجود إطار معدني من عدمه. فكلما زادت مساحة اللوح، زادت الحاجة إلى زيادة سمك الزجاج للحفاظ على المتانة الميكانيكية. وينطبق الأمر نفسه على الإطار المعدني؛ ففي حال عدم وجوده، تزداد الحاجة إلى زيادة سمك الزجاج.
وبالتالي، ومع استخدام سمك زجاج أقل من 3.2 ملم، أصبح وزن الألواح الزجاجية المزدوجة أعلى من وزن الألواح التقليدية (الزجاج-الطبقة الخلفية) بنسب معقولة، تصل إلى 20% عند استخدام زجاج بسمك 2 ملم، وقد تصل إلى 35% عند استخدام زجاج بسمك 2.5 ملم.
الإطار المعدني:
تُصنع الألواح الزجاجية المزدوجة إما بإطار أو بدون إطار. فمن وجهة نظر المصنعين، يوفر الزجاج المزدوج المتانة الميكانيكية اللازمة للألواح، مما يتيح إمكانية الاستغناء عن الإطار المعدني تمامًا (إذا كان سمك الزجاج المستخدم كافيًا).
فوائد الألواح الزجاجية المزدوجة الخالية من الإطار:
- توفير تكلفة الإطار المعدني مقارنة بالألواح ذات الإطار.
- كفاءة أعلى في عمليات التنظيف الذاتي (Self-cleaning)، حيث تعمل مياه الأمطار على تنظيف الألواح بشكل أفضل لعدم وجود إطار يجمع المياه أسفل اللوح.
- سهولة عمليات التنظيف الدورية للألواح.
- مظهر جمالي أفضل في التطبيقات المدمجة مع المباني (BIPV).
عيوب الألواح الزجاجية المزدوجة الخالية من الإطار:
- أكثر عرضة للكسر من الألواح ذات الإطار، وذلك بسبب مشاكل في تصميم المشابك (Clamps) أو تركيبها بشكل غير صحيح، أو شد المشابك أكثر من اللازم أثناء التركيب.
- تتطلب استخدام مشابك خاصة تحتوي على المطاط، وتركيبها في مواقع محددة وفقًا لأبعاد اللوح وإرشادات المصنعين.
- تغليفها وتجهيزها للشحن يختلف عن الألواح التقليدية (الزجاج-الطبقة الخلفية) لعدم وجود إطار يمكن من خلاله تكديس الألواح فوق بعضها.
- تعتبر تقنية غير مناسبة لمشاريع المتتبعات الشمسية من وجهة نظر بعض الشركات المصنعة للمتتبعات، التي تفضل استخدام ألواح بإطار معدني لمتانتها الميكانيكية الأفضل.
الحصة السوقية للألواح الزجاجية المزدوجة:
تجاوزت الحصة السوقية للألواح الزجاجية المزدوجة 15% في عام 2020، ومن المتوقع أن تتجاوز 30% بحلول عام 2028، وفقًا لتقرير خارطة الطريق الدولية لتكنولوجيا الطاقة الكهروضوئية، الإصدار الثاني عشر.
