تقدمات رائدة من خبراء القياس في الصين
كشف معهد قياس الفوجيان (FMI) ومركز القياس والاختبار في صناعة الطاقة الشمسية (NPVM) في الصين عن نظام متري متطور لمتابعة القياس مصمم للخلايا الشمسية المصنوعة من كل من السيليكون والبيروفسكيت. يتضمن نظام المعايرة المبتكر هذا تقنيات متقدمة، بما في ذلك نظام الضوء الأحادي اللون، نظام الضوء المائل، منصة قياس الحركة ثلاثية الأبعاد مع التحكم في درجة الحرارة، ونظام القياس الكهربائي.
وضعت طرق المعايرة الحالية من مؤسسات مرموقة، مثل مختبر فيزياء الكمية الألماني (PTB) والمعهد الوطني للقياس (NIM) في الصين، أساساً، لكن النظام الجديد يعزز الدقة بشكل كبير. من خلال الالتزام بمعايير IEC المعمول بها، أنشأ الباحثون طريقة معايير تحديد الاستجابة الطيفية التفاضلية (DSR)، محققين عدم يقين قياس مثير للإعجاب لا يتجاوز 0.7%.
يحافظ عملية المعايرة على ظروف مثلى للحصول على قراءات دقيقة، باستخدام ضوء أبيض مائل يعكس نطاق الإشعاع من 0.01 إلى 1.2 شمس ونطاق ضوء أحادي اللون متجانس من 280 نانومتر إلى 1200 نانومتر. يتيح ذلك مقارنات دقيقة بالقيم المرجعية المعتمدة.
من خلال دمج هذه الأنظمة بنجاح، وضع الباحثون تقنيتهم بجانب المعايير العالمية، مؤكدين قوتها من خلال مقارنات دولية. لا يعزز هذا التقدم فقط كفاءة معايرة الخلايا الشمسية ولكن يعزز أيضًا موثوقية تكنولوجيا الطاقة الشمسية بشكل عام. تم توثيق الرؤى من هذا البحث في الدراسة “إنشاء نظام متابعة قياس للخلايا الشمسية”، المنشورة في القياسات: المستشعرات.
تحويل الطاقة الشمسية: اختراقات الجيل التالي في القياس في الصين
قدم معهد قياس الفوجيان (FMI) ومركز القياس والاختبار في صناعة الطاقة الشمسية (NPVM) في الصين نظام متري متطور لمتابعة القياس مصمم خصيصًا للخلايا الشمسية، باستخدام تقنيات السيليكون والبيروفسكيت. يتضمن إطار المعايرة الجديد مجموعة من الأدوات المتقدمة، بما في ذلك نظام الضوء الأحادي اللون، نظام الضوء المائل، منصة قياس الحركة ثلاثية الأبعاد المزودة بتحكم في درجة الحرارة، ونظام قياس كهربائي شامل.
الميزات والمواصفات المبتكرة
تستند هذه الابتكارات في المعايرة إلى طرق سابقة طورتها مؤسسات رائدة مثل مختبر فيزياء الكمية الألماني (PTB) والمعهد الوطني للقياس (NIM) في الصين، لكنها تعزز الدقة بشكل كبير في قياس الخلايا الشمسية. تشمل المواصفات الرئيسية للنظام الجديد ما يلي:
– عدم يقين القياس: يحقق دقة مذهلة تبلغ فقط 0.7%.
– نطاق الإشعاع: يستخدم ضوء أبيض مائل يعكس نطاق الإشعاع من 0.01 إلى 1.2 شمس.
– نطاق الطول الموجي: يستخدم نظام الضوء الأحادي اللون الذي يمتد من 280 نانومتر إلى 1200 نانومتر.
المزايا والعيوب لنظام المعايرة الجديد
المزايا:
– دقة عالية: يعزز انخفاض عدم يقين القياس موثوقية البيانات.
– الامتثال للمعايير: الالتزام بمعايير IEC يضمن القبول الدولي.
– ابتكار في تكنولوجيا الطاقة الشمسية: يسهل التقدم في كفاءة وموثوقية الطاقة الشمسية.
العيوب:
– كلفة التنفيذ: قد تكون تكلفة الاستثمار الأولية للأنظمة المتقدمة مرتفعة.
– تعقيد التكنولوجيا: التنقل في طرق المعايرة الجديدة قد يتطلب تدريبًا متخصصًا.
حالات الاستخدام وآثار السوق
يمكن أن تؤثر التقدمات في القياس بشكل كبير على تقنيات الطاقة الشمسية، مما يحسن مؤشرات الأداء لكل من البحث وإنتاج الخلايا الشمسية التجارية. تشمل التطبيقات:
– المؤسسات البحثية: تحسين منهجيات الاختبار للخلايا الشمسية من الجيل التالي.
– المصنعون: زيادة الكفاءة في عمليات الإنتاج والامتثال للمعايير الدولية.
الجوانب الأمنية والاستدامة
مع الدفع العالمي نحو الطاقة المتجددة، ترتبط تحسينات القياس في تكنولوجيا الطاقة الشمسية أيضًا بالجهود الأكبر للاستدامة. تساهم الأنظمة التي تعزز موثوقية وكفاءة الطاقة الشمسية في:
– خفض البصمة الكربونية: تلعب خلايا الطاقة الشمسية عالية الكفاءة دورًا حاسمًا في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.
– تشجيع اعتماد التكنولوجيا: تعزز المعايرة القوية الثقة في تكنولوجيا الطاقة الشمسية، مما يعزز الاستثمار والتوسع.
اتجاهات السوق والتوقعات المستقبلية
مع استمرار السوق في النمو للطاقة الشمسية، تعتبر الابتكارات في القياس والمعايرة ضرورية. تشمل الاتجاهات المتوقعة:
– زيادة الاستثمار: قد تزيد كل من القطاعات الخاصة والعامة من التمويل نحو تحسين نظم معايرة تكنولوجيا الطاقة الشمسية.
– التوحيد القياسي العالمي: مع الالتزام بالمعايير IEC، يمكن أن يظهر خط أساس دولي لأداء الخلايا الشمسية، مما يعزز التعاون العالمي بشكل أكبر.
للحصول على مزيد من الرؤى حول مجال القياس وتأثيره على تكنولوجيا الطاقة الشمسية، قم بزيارة معهد قياس الفوجيان.
