Dwustronne baterie słoneczne (Double bifacial solar panels)

Dwustronne baterie słoneczne zbudowane są z ogniw, które zarówno stroną przednią jak i tylną mogą absorbować energię słoneczną i zmieniać ją na energię elektryczną. Zazwyczaj sprawność konwersji promieniowania słonecznego z przedniej strony takiego ogniwa jest o kilka procent wyższa niż tylnej i sięga 19% (tył ok 13-15%). W pewnych zastosowaniach takie rozwiązanie pozwala uzyskać od 10 - 50 % wyższy uzysk z zainstalowanego wata peak panelu fotowoltaicznego.

Schematyczna budowa dwustronnej baterii słonecznej (Double bifacial solar panels)

Dwustronna bateria słoneczna firmy Panasonic - tył

Dwustronna bateria słoneczna firmy Panasonic - przód

W jakich zastosowaniach warto rozważyć zakup dwustronnych baterii słonecznych?
 

Energetyczne korzyści z zastosowania dwustronnych baterii słonecznych wahają się od 0 - 50% dodatkowego uzysku energetycznego. Dodatkowy uzysk będzie zależał od ilości dodatkowego promieniowania słonecznego, które będzie docierać do tylnej części baterii słonecznej. Warunek ten sprawia, że dwustronne baterie słoneczne to urządzenia do zastosowań specjalnych i BIPV czyli zintegrowanych z budynkiem.

Najlepsze zastosowania.

Ogrodzenia, bariery dźwiękochronne,

Poręcz wykonana z dwustronnych baterii słonecznych źródło: Gamma Solar

Gdy ze względów technicznych bateria słoneczna musi być ustawiona pod kątem 90 stopni do podłoża (np. jest elementem ogrodzenia) zastosowanie dwustronnej baterii słonecznej przyniesie największe korzyści.

1. Po pierwsze z uwagi na dużą ilość promieniowania odbitego docierającego do baterii z obu stron.
2. Po drugie z uwagi na obustronne oświetlenie baterii promieniowaniem bezpośrednim o różnych porach dnia. 

Oświetlenie dwustronnej baterii słonecznej przy pionowym ustawieniu

W takim zastosowaniu przewaga energetyczna baterii dwustronnych rośnie do 50% zwiększonego uzysku energii w stosunku do baterii jednostronnej.

Fasady i przesłony budynków.

Przesłona budynku z baterii słonecznych duża przezierność paneli sprawia że znaczna część promieniowania słonecznego odbijając się od budynku z powrotem trafi w tylną część baterii słonecznej

W przypadku wykorzystania fotowoltaiki jako elementu przesłaniającego przeszkloną elewację budynku czy jako zadaszenia sporo bo 10-30% energii w postaci odbitego promieniowania rozproszonego będzie docierać do tylnej części panelu fotowoltaicznego. W takich zastosowaniach korzyści energetyczne z wykorzystania dwustronnych baterii słonecznych będą mniejsze niż w przypadku pionowego ich ustawienia jednak z punktu widzenia energetycznego są to korzystne rozwiązania.

Wykorzystanie dwustronnych baterii słonecznych w klasycznych instalacjach fotowoltaicznych.

W mojej ocenie w przypadku typowych instalacji czy to umiejscowionych na dachu czy na gruncie zyski z dwustronnych baterii słonecznych w stosunku do rozwiązań klasycznych będą niewielkie lub pomijalnie małe. Po pierwsze ilość dodatkowego promieniowania odbitego docierającego do baterii słonecznej od tyłu w tego typu instalacjach będzie niewielka. Im niższy kąt pochylenia tym ilość promieniowania odbitego docierająca do baterii słonecznej jest mniejsza. Po drugie brak jest możliwości, aby cały łańcuch połączonych baterii słonecznych był równomiernie oświetlany zarówno z przodu jak i z tyłu, co sprawia, że łącząc taki string do inwertera słabsze (niedoświetlone z tyłu moduły) zniwelują cały dodatkowy uzysk. Z uwagi na charakter swojej pracy dwustronne baterie słoneczne powinny znacznie efektywniej współpracować z mikroinwerterami niż klasycznymi przetwornicami.