Fotowoltaika należy do innowacji spotykanych coraz częściej, dotyczy to zarówno przestrzeni wielkich miast, jak i mniejszych miejscowości. Niewątpliwy potencjał, jaki drzemie w tej dziedzinie, sprawia, że nieustannie pojawiają się nowinki technologiczne, usprawniające działanie instalacji fotowoltaicznej. Panele bifacial to inaczej panele obustronne, czyli ogniwa, które mogą produkować prąd zarówno z jednej, jak i z drugiej strony. Dzięki temu mogą wytwarzać więcej energii niż klasyczne moduły. Jakie są zalety takich paneli? Czy są przystosowane do każdej powierzchni? Warto się z tym zapoznać.
Jak działają panele bifacial?
Moduły bifacial są skonstruowane w taki sposób, że ogniwa są umieszczone po obu stronach modułu. To pozwala na absorpcję światła słonecznego zarówno z przodu jak i z tyłu. W praktyce taka konstrukcja może przetwarzać światło, które pada na nie bezpośrednio, ale również światło, które jest odbite i dociera od tyłu. Pozwala to na zwiększenie ilości przetworzonych promieni słonecznych. Dzięki temu zwiększa się moc modułu przy zachowaniu jego standardowych rozmiarów.
Budowa paneli dwustronnych
Podstawowy element modułu fotowoltaicznego to płytka krzemowa o odpowiednio zaprojektowanej strukturze. Taka cząstka jest nazywana ogniwem słonecznym. Jest odpowiedzialna za bezpośrednią zamianę energii światła słonecznego na energię prądu elektrycznego. Standardowo tylko jedna strona ogniwa jest wystawiona na światło.
Tradycyjne moduły fotowoltaiczne - zarówno polikrystaliczne, jak i monokrystaliczne - pochłaniają światło tylko z jednej strony. Dlatego określane są mianem "jednostronne" lub "monofacial". Panele bifacial, czyli "dwustronne" pozwalają na zwiększenie absorbcji światła w ogniwie poprzez wykorzystanie do produkcji prądu również światła odbitego od spodniej części ogniwa.
Dlaczego panele bifacial nie powinny być montowane na dachu?
Z uwagi na specyfikę technologii panele dwustronne wymagają innego sposobu montażu. Umieszczenie instalacji na dachu nie jest rentowne, ponieważ tył modułu nie będzie pracował w efektywny sposób. Dlatego też panele bifacialne najlepiej montować na gruncie, gdzie promienie słoneczne mogą oświetlać obie strony modułu, co przekłada się na wysokie uzyski. Możliwe jest umieszczenie ich w następujący sposób:
- orientacji wschód-zachód,
- orientacji standardowej, czyli na południe,
- na jednoosiowym systemie nadążnym - trackerze.
Przy czym tracker pozwala na najlepsze rezultaty, jednak jest najbardziej kosztowny. Orientacja wschód-zachód wymaga ustawienia modułów w dużych odległościach względem siebie, co jest problemem przy ograniczonej powierzchni. Najbardziej optymalną metodą jest orientacja na południe.
Panele fotowoltaiczne dwustronne - ile wynosi wzrost wydajności?
W modułach bifacial usunięto tylną warstwę folii ochronnej i zastąpiono ją szybą ze szkła hartowanego lub innym tworzywem przepuszczającym światło. Badania wykazały, że stacjonarne panele dwustronne osiągają wydajność w punkcie szczytowym większą o 25% w porównaniu do jednostronnych modułów fotowoltaicznych. Dzięki temu realnie obniżają koszty produkcji energii elektrycznej.
Wpływ podłoża na dwustronne moduły fotowoltaiczne
O tym, jak wydajne są panele dwustronne, decyduje także sam grunt, na którym są umieszczone. Istotne znaczenie ma współczynnik albedo dla konkretnego typu podłoża. Określa on, ile światła może odbić dana powierzchnia. Proporcjonalnie - im jaśniejsza, tym więcej promieni odbitych, a to wpływa na wydajność modułów dwustronnych. Świetnym pomysłem jest beton malowany na biało (60-80%), biała membrana dachowa (80%), biały piasek (60%), a zimą – śnieg (95%). Pełne wykorzystanie potencjału drugiej strony modułów wpływa na ilość wyprodukowanej energii elektrycznej. Znaczenie dla albedo ma także kąt nachylenia modułu i odległość między nim a podłożem.
Czy panele dwustronne są przyszłością fotowoltaiki?
Producenci
paneli fotowoltaicznych mówią otwarcie, że nadchodzi nowa era fotowoltaiki, w której nadrzędną rolę będą pełnić moduły o wysokiej wydajności. Technologia bifacial wspiera koncepcję stosowania najlepszej jakości materiałów w celu uzyskania maksymalnej wydajności energetycznej. Moduły dwustronne stanowią przyszłość branży. Przejęły wszystkie zalety modułów monofacialnych: znaczną moc skutkującą znacznymi oszczędnościami, jak również wysoki uzysk energii z lepszą wydajnością przy słabym oświetleniu i niższym współczynniku temperaturowym.
Podsumowanie
Nowoczesna technologia dwustronnych modułów fotowoltaicznych pozwala na zwiększenie mocy instalacji fotowoltaicznej przy zachowaniu takiej samej powierzchni. Dzięki temu warto zainteresować się nią, jeśli inwestycja wymaga niestandardowych rozwiązań. Jednakże należy pamiętać, że cechy tych paneli wymagają odpowiedniego mocowania, co wyklucza ich stosowanie na dachach skośnych. Przy rozważaniu zainstalowania takich paneli zawsze trzeba skonsultować się ze specjalistą, który pomoże w decyzji, czy te panele na pewno będą odpowiednie do wskazanej instalacji i czy będzie to opłacalne.
