تحت إشراف الأهداف العالمية المتعلقة بـ"الكربون المزدوج"، تشهد الطاقة الكهروضوئية، باعتبارها ركيزة مهمة للطاقة المتجددة، فترة ذهبية من التوسع الواسع النطاق. وبما أن الزجاج الكهروضوئي مادة تغليف رئيسية للوحدات الكهروضوئية، فإنه يحدد بشكل مباشر كفاءة توليد الكهرباء وعمر الخدمة وموثوقية الوحدات، وهو حلقة جوهرية لا غنى عنها في سلسلة صناعة الطاقة الكهروضوئية. ومع مزاياه الأساسية المتمثلة في ارتفاع نفاذية الضوء والمتانة العالية والمقاومة القوية للعوامل الجوية، يقدم هذا الزجاج حماية شاملة للخلايا الكهروضوئية، ويُحسّن إلى أقصى حد كفاءة التقاط الضوء، ما يجعله دعامة مهمة لتقليل التكاليف وزيادة الكفاءة في قطاع الطاقة الكهروضوئية.
تنبع القدرة التنافسية الأساسية للزجاج الفوتوفولتيكي من أدائه البصري الاستثنائي وخصائصه الفيزيائية المستقرة، وهي خصائص مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بعمليّة إنتاجه الصارمة. وخلال عملية الإنتاج، يجب اختيار مواد خام عالية النقاء مثل رمل الكوارتز والصودا الكاوية، مع التحكم الصارم في محتوى الشوائب مثل الحديد والتيتانيوم (ويكون محتوى الحديد عادةً أقل من ٠٫٠١٥٪). وبعد الانصهار عند درجات حرارة مرتفعة، يتكون سائل زجاجي شديد الشفافية. وفقًا لأنواع مختلفة من الاستخدام في سيناريوهات الطاقة الشمسية، يُنتج زجاج الطاقة الشمسية المُنقوش (المستخدَم في الألواح الأمامية والخلفية للوحدات) عبر عملية التمليس، أو يُنتج زجاج الطاقة الشمسية الفائق البياض العائم (المستخدَم في الوحدات عالية الجودة أو في تطبيقات أنظمة البناء المتكاملة مع الطاقة الشمسية BIPV) عبر عملية التعويم. ومن بين هذه الأنواع، فإن الملمس غير اللامع الخاص الموجود على سطح الزجاج المُنقوش للطاقة الشمسية هو العامل الحاسم، حيث يمكنه تقليل خسائر الانعكاس الناتجة عن أشعة الشمس بشكل فعّال، وزيادة انكسار الضوء وتشتُّته داخل الزجاج، مما يسمح لأن يبلغ انتقال الضوء المرئي أكثر من ٩١,٥٪، بينما يتجاوز انتقال الضوء في الزجاج عالي الجودة المغلف بالطلاء منتجات حتى ٩٤٪، ما يؤدي مباشرةً إلى زيادة كفاءة إنتاج الطاقة في الوحدة بنسبة ٢٪–٣٪.
تتركز سيناريوهات تطبيق الزجاج الفوتوفولطي بشكل كبير على تغليف الوحدات الفوتوفولطية، وتمتد في الوقت نفسه إلى مجالات متعددة مثل الطاقة الكهروضوئية المتكاملة مع المباني (BIPV). في الوحدات الفوتوفولطية التقليدية، ينقسم الزجاج الفوتوفولطي إلى صفائح أمامية وخلفية: حيث تتعرض الصفيحة الأمامية مباشرةً للبيئة الخارجية القاسية، ويجب أن تتمتع بخصائص مقاومة التصادم، والأشعة فوق البنفسجية، والتقلبات الشديدة في درجات الحرارة العالية والمنخفضة، وذلك لحماية الخلايا الداخلية من التآكل؛ أما الصفيحة الخلفية فتركز على الدعم والعزل. وتستخدم بعض الوحدات المزدوجة الزجاج قطعتين من الزجاج الفوتوفولطي كصفائح أمامية وخلفية، مما يزيد بشكل كبير من عمر الوحدة ليتجاوز 25 عامًا. وفي مجال BIPV، يمكن دمج الزجاج الفوتوفولطي مع جدران الستائر للمباني، وأسطح الإضاءة الطبيعية، وواحات الظل، لتحقيق وظيفتين معًا هما "توليد الطاقة + مواد البناء". فهو لا يلبي احتياجات الديكور وتوفير الطاقة في المباني فحسب، بل يوفر أيضًا كهرباء نظيفة للمباني، ما يجعله جزءًا مهمًا من المباني الخضراء الحديثة.
في الوقت الراهن، تتجه صناعة الزجاج الفوتوفولطي نحو التناقص في السُمك والوظيفية والتحول إلى النموذج الأخضر. وللتكيف مع تقنيات البطاريات عالية الكفاءة مثل TOPCon وHJT، يستمر معدل انتشار الزجاج الفوتوفولطي فائق الرقة بسُمك 2.0 مم فأقل في الازدياد، مما يقلل بشكل فعّال من وزن الوحدات وكلفتها؛ كما أن البحث والتطوير واستخدام الزجاج الفوتوفولطي الوظيفي مثل الطلاء المضاد للانعكاس، والتنظيف الذاتي، والمضاد للتدهور الناتج عن الجهد الكهربائي (Anti-PID) يحسّن بشكل أكبر كفاءة توليد الطاقة وسهولة التشغيل والصيانة. وفي الوقت نفسه، تقوم الصناعة بالترويج بنشاط للإنتاج منخفض الكربون، وتقليل البصمة الكربونية للمنتجات من خلال تقنيات مثل أفران الإنصهار الكهربائية بالكامل، واسترداد حرارة النفايات، وتوليد الطاقة عبر الأسطح المزودة بنظام فوتوفولطي. وذلك لتلبية متطلبات السياسات البيئية الدولية مثل آلية تعديل الكربون الحدودية في الاتحاد الأوروبي (CBAM). وفي المستقبل، ومع استمرار التقدم التكنولوجي في مجال الفوتوفولطية، سيساهم الزجاج الفوتوفولطي في تسريع الانتقال العالمي للطاقة من خلال أداء أفضل وتكلفة أقل.
EN
