Dvouplošné, bifaciální nebo bifaciální solární články – zajímavé informace o solárních modulech
Zveřejněno dne: 21. ledna 2022 / Aktualizace z: 24. února 2023 - Autor: Konrad Wolfenstein
Bifaciální solární článek (BSC) je fotovoltaický solární článek, který může generovat elektrickou energii při osvětlení z obou stran, tedy zepředu nebo zezadu. Monofaciální solární články na druhé straně generují elektrickou energii pouze tehdy, když fotony dopadnou na jejich přední stranu. Účinnost bifaciálních solárních článků, definovaná jako poměr dopadajícího světelného výkonu k generovanému elektrickému výkonu, se měří nezávisle pro přední a zadní povrch pod jedním nebo více slunci (1 slunce = 1000 W/m2). Faktor bifaciality (%) je definován jako poměr účinnosti zadní strany k účinnosti přední strany při stejné ozáření.
Bifaciální solární články byly vynalezeny a poprvé vyrobeny pro vesmírné a pozemské aplikace na konci 70. let a v roce 2010 se staly standardní technologií solárních článků. Dá se předpokládat, že do roku 2030 budou vedoucím přístupem k výrobě solárních článků.
PDF: Zajímavá data, čísla a grafika o křemíku a lithiu
Bifaciální/Bifaciální solární články, jak fungují
Naprostá většina dnešních solárních článků je vyrobena z křemíku. Křemík je polovodič a jako takový se jeho vnější elektrony nacházejí v energetickém intervalu zvaném valenční pásmo, které zcela vyplňuje energetické hladiny tohoto pásma. Nad tímto valenčním pásem je zakázaný pás nebo energetická mezera, ve které nemůže existovat žádný elektron, a dále je pás vodivosti. Toto vodivé pásmo je téměř bez elektronů, ale je to místo, kde jsou elektrony valenčního pásu umístěny poté, co byly excitovány absorpcí fotonů. Tyto elektrony mají více energie než běžné elektrony polovodiče. Elektrická vodivost dosud popsaného Si, který je označován jako vlastní křemík, je extrémně nízká. Mírná kontaminace atomy fosforu má za následek další elektrony ve vodivém pásu, čímž se křemík stává n-typem a dává mu vodivost, kterou lze ovlivnit změnou hustoty atomů fosforu. Alternativně může kontaminace atomy boru nebo hliníku způsobit, že se Si stane p-typem a má vodivost, kterou lze také ovlivnit. Tyto atomy nečistot absorbují elektrony z valenčního pásu a zanechávají v něm takzvané „díry“, které se chovají jako virtuální kladné náboje. Si solární články jsou typicky dopovány borem, aby se chovaly jako polovodič typu p a měly úzkou (~0,5 mikronu) povrchovou oblast typu n. Mezi oběma vzniká tzv. pn přechod, ve kterém vzniká elektrické pole, které štěpí elektrony a díry, elektrony k povrchu a díry do nitra. Tímto způsobem je generován fotoproud, který je rozptylován kovovými kontakty na obou stranách. Světlo dopadající z pn přechodu není rozděleno a vytvořené páry elektron-díra se nakonec rekombinují a neprodukují fotoproud. Role oblastí p a n v buňce mohou být obráceny, jak je zde vysvětleno.
V souladu s tím generuje monofaciální solární článek fotoproud pouze tehdy, když je osvětlen povrch, kde byl vytvořen spoj.
Bifaciální solární článek je na druhé straně navržen tak, že článek je aktivní na obou stranách a generuje fotoproud, když je kterákoli strana - přední nebo zadní - osvětlena.
Hlavní výhody dvoupovrchových solárních článků
Další zisky při výrobě energie: Ve srovnání se solárními články P mají N solární články tendenci výrazně zvyšovat účinnost. Bifaciální solární články budou mít širší aplikační perspektivu díky bifaciální kapacitě výroby a vyšší účinnosti systému a jsou zvláště vhodné pro zasněžené oblasti a distribuované výrobní systémy, jako jsou střechy, ploty a zvukové bariéry.
Účinnost na zadní straně buňky může dosáhnout více než 19 % a dopadající podsvícení lze použít ke zlepšení generační kapacity systému, přičemž kapacita jednotky se zvýší až o 10 %~30 %.
U skleněného modulu s technologií bifaciálních buněk je světlo zachyceno na přední i zadní straně modulu. Větší využití světla zvyšuje účinnost modulu. Přes aktivní zadní část modulu lze dosáhnout celkového výkonu až 360 Wp (290 Wp pouze vpředu / celkem 320 - 360 Wp).
Zisk účinnosti závisí na radiační situaci (atmosféra a pozadí).
Příklad systému volného prostoru s bifaciálními solárními moduly
📣 Správné a vhodné solární moduly pro průmysl, maloobchod a obce
Vše z jednoho zdroje, řešení solárních modulů speciálně přizpůsobené vašemu fotovoltaickému systému! Refinancujete nebo protifinancujete do budoucnosti vlastní výrobou elektřiny.
🎯 Pro solární inženýry, instalatéry, elektrikáře a pokrývače
Poradenství a plánování včetně nezávazné kalkulace nákladů. Spojujeme vás se silnými fotovoltaickými partnery.
👨🏻 👩🏻 👴🏻 👵🏻 Pro soukromé domácnosti
Jsme rozmístěni napříč regiony v německy mluvících zemích. Máme spolehlivé partnery, kteří vám poradí a zrealizují vaše přání.
- Plánujte fotovoltaiku pro sklady, komerční haly a průmyslové haly
- Průmyslový závod: Naplánujte fotovoltaický systém pod širým nebem nebo otevřený systém
- Plánujte solární systémy s fotovoltaickými řešeními pro spedici a smluvní logistiku
- B2B solární systémy a fotovoltaická řešení a poradenství
Poradenství ohledně solárních modulů s Xpert.Solar – nápověda a tipy pro správný a vhodný solární modul
Rád posloužím jako váš osobní poradce.
Kontaktovat mě můžete vyplněním kontaktního formuláře níže nebo mi jednoduše zavolejte na číslo +49 89 89 674 804 .
Těším se na náš společný projekt.
Xpert.Digital – Konrad Wolfenstein
Xpert.Digital je centrum pro průmysl se zaměřením na digitalizaci, strojírenství, logistiku/intralogistiku a fotovoltaiku.
S naším 360° řešením pro rozvoj podnikání podporujeme známé společnosti od nových obchodů až po poprodejní služby.
Market intelligence, smarketing, automatizace marketingu, vývoj obsahu, PR, e-mailové kampaně, personalizovaná sociální média a péče o potenciální zákazníky jsou součástí našich digitálních nástrojů.
Více se dozvíte na: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus