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
