Двусторонние солнечные элементы

Несмотря на то, что двусторонние солнечные элементы популярны с 1960-х годов, коммерческое использование их в фотоэлектрических проектах — это что-то относительно новое. В прошлом использование двусторонних солнечных элементов не имело никакого смысла с точки зрения затрат, однако сейчас это кардинально изменилось.

Что такое двусторонние солнечные элементы

Двусторонние солнечные элементы — элементы с двусторонней фоточувствительностью. Продуктивность их одинакова с обеих сторон, а КПД достигает 22%. Как правило, монокристалличные.

Пока солнечная батарея установлена на земле или на трекерной системе, она накапливает свет, отражающийся от земли. Если установить ее вертикально, то солнечная батарея будет накапливать свет с двух сторон, в то время как солнце движется с востока на запад.

Применение двухсторонних солнечных элементов

Отражательные конструкции

С точки зрения экономики мы близки к использованию отражательных конструкций в больших масштабах. Используя такие конструкции, мы можем достигнуть увеличения производства электроэнергии на 10-30% в сравнении с настоящими показателями.

Двусторонний солнечный элемент

Шумовые барьеры

Солнечные элементы могут быть установлены на шумовых барьерах, расположенных вдоль дорог и железнодорожных путей.

За счет вертикального положения таких барьеров установка солнечных батарей на них требует меньше места, чем привычная установка их по направлению к югу, при которой, кроме того, необходимо располагать конструкцию под определенным углом.

В случае, когда двусторонние солнечные элементы установлены вертикально, они должны быть направлены с севера на юг. Если они расположены таким образом, то они будут вырабатывать почти такую же энергию, как при установке в южном направлении.

Солнечные трекеры

Солнечные трекеры с полярной осью идеально подходят для двусторонних солнечных элементов. Так как под солнечными батареями достаточно свободного места, лучи солнца могут свободно отражаться от системы и достигать обратной стороны солнечного элемента.

Сбор энергии с помощью солнечных трекеров с полярной осью выше в сравнении с фиксированными фотоэлектрическими установками. Также воздушное охлаждение модулей лучше, что ведет к меньшим потерям.

Космос

Двусторонние солнечные элементы использовались в космосе с 1970-х годов. Причиной тому являлась их повышенная мощность/ коэффицент веса, и, очевидно, затраты на солнечные элементы не имели значения в космических проектах.

За это время уже было доказано, что двусторонние солнечные элементы поглощают меньше инфракрасных лучей, что ведет к снижению рабочих температур и, как следствие, к лучшему функционированию солнечного элемента. Было зафиксировано увеличение эффективности на 10-20% в сравнении с односторонними солнечными элементами.

Существует много других способов применения двусторонних солнечных элементов: вспомним о балконах, автобусных остановках, навесах, фасадах, заборах и т.д. В настоящий момент их разработка набирает обороты.

Затраты

Не только определяют, будут ли использованы двусторонние солнечные элементы в больших масштабах, но все же цены на них следует каким-либо образом понизить.

Очевидно, что важное требование – прозрачность солнечной батареи с двух сторон. Большинство производителей целлофанируют ее стеклом.

В таком случае может быть использовано даже тонкое стекло толщиной в 2 мм, вместо 3,2 мм, но недостаток состоит в том, что стекло дорогое и хрупкое. Нельзя недооценить дополнительные расходы, которые появляются при установке хрупких солнечных батарей.

Другой вариант – использование прозрачной TPT пленки. Но как бы там ни было прозрачность и ее устойчивость к ультрафиолетовым лучам меньше, чем у стекла.

Преимущества

— Возможность установки в любом направлении

— Направление установки двустороннего солнечного элемента не столь важно, следовательно, его структура имеет меньше недостатков.

— Вертикальное положение

— Благодаря возможности установки двустороннего солнечного элемента вертикально ни снег, ни песок особо не мешают работе батареи.

Недостатки

Двусторонние солнечные элементы, которые выпускаются в настоящий момент, сделаны из двойного стекла, что значительно добавляет ей цену. Кроме того, стекло делает солнечные элементы хрупкими.

Производители

Двусторонние солнечные элементы производят компании Sanyo, Hitachi, B-Solar и Prism Solar. Они выпускают батареи разных моделей. Их структура похожа, но не одинакова, что ведет к различию во внешнем виде и функционировании. Тем не менее, все производители используют двустороннюю прозрачную инкапсуляцию.

Перевод с английского.

Еще одна статья по этой теме: Солнченые электростанции для дома